专题3 水溶液中的离子反应-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1【导与练】高中同步全程学习全书word（苏教版）

专题整合 1.滴定原理的迁移应用——氧化还原反应滴定 (1)原理 与酸碱中和滴定的原理相似,氧化还原滴定的原理是以氧化剂(或还原剂)为滴定剂,直接滴定一些具有还原性(或氧化性)的物质。 例如:酸性KMnO4溶液作氧化剂常用于滴定含H2C2O4、HC2、Fe2+的溶液,其反应原理分别是 2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O; 2Mn+5HC2+11H+2Mn2++10CO2↑+8H2O; Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O。 又如,测定碘盐中碘含量的反应原理是 5KI+KIO3+3H2SO43K2SO4+3I2+3H2O; I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6。 (2)指示剂的选择 氧化还原滴定的指示剂有三类。①氧化还原指示剂;②专用指示剂,用Na2S2O3溶液滴定含I2的溶液时,以淀粉溶液为指示剂;③自身指示剂,用KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液或含Fe2+的溶液时,不需另加指示剂。 (3)计算 依据化学方程式、离子方程式或关系式列比例式,或运用原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等列式进行计算。 (4)应用 氧化还原滴定广泛地应用于溶液浓度的测定、物质纯度的测定、食品和药品成分的检测等定量分析。 [典例1] 水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下: Ⅰ.取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。 Ⅱ.酸化、滴定 将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2+I22I-+S4)。 回答下列问题: (1)取水样时应尽量避免搅动水体表面,这样操作的主要目的是 　。  (2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为　。  (3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和　　　　;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除去　　　及二氧化碳。  (4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a mol·L-1 Na2S2O3 溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为 　;  若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为　　　　 mg·L-1。  (5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏　　　　(填“高”或“低”)。  解析:本题采用碘量法测定水中的溶解氧的含量,属于氧化还原滴定。 (2)根据氧化还原反应原理,Mn(OH)2被氧气氧化为MnO(OH)2,由此可得化学方程式2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2。 (3)一定物质的量浓度溶液的配制还需要量筒;加热可以除去溶解的氧气,避免实验结果不准确。 解析:(4)该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I2,因此终点现象为当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化;根据关系式O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3可得水样中溶解氧的含量为=80ab mg·L-1。 (5)终点读数时有气泡,气泡占据液体应占有的体积,会导致消耗的Na2S2O3体积偏小,最终结果偏低。 答案:(1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差 (2)2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2 (3)量筒　氧气 答案:(4)当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化　80ab (5)低 2.电解质溶液中有关平衡常数及相互关系 (1)Ka、Kw、Ksp只是温度的函数,只与相关物质的性质和温度有关,溶液中有关离子浓度的改变只能使平衡移动,但不改变Ka、Kw、Ksp的值。 (2)Kh与Ka(弱酸电离常数)或Kb(弱碱电离常数)、Kw(水的离子积常数)的定量关系为Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw。 如:①CH3COONa溶液的水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- Kh== =。 ②Na2S溶液的水解:S2-+H2OHS-+OH- HS-+H2OH2S+OH- Kh1== =; Kh2== =。 [典例2] 已知:25 ℃时,Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-18,Ka(HCOOH)=1.0×10-4。该温度下,下列说法错误的是(　　) A.HCOO-的水解常数为1.0×10-10 B.Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,c(Zn2+)>1.0×10-6 mol·L-1 C.向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,溶液中c(Zn2+)增大 D.Zn(OH)2(s)+2HCOOHZn2++2HCOO-+2H2O(l)的平衡常数K=100 解析:H