内容正文:
第八章 水溶液中的离子反应与平衡
微专题8 酸碱中和滴定的拓展应用与图像分析
考点一 滴定实验的拓展与应用
1.细胞学说及其建立过程
(1)细胞学说的建立过程(连线)
考点二 酸碱中和滴定曲线分析
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一、氧化还原滴定
1.原理
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,或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
2.试剂
常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
3.指示剂
(1)自身指示剂:有些标准溶液或被滴定物质本身有颜色,而滴定产物为无色,则滴定时就无需另加指示剂,自身颜色变化可以起指示剂的作用,此类指示剂称为自身指示剂。如MnOeq \o\al(-,4)本身在溶液中显紫红色,还原后的产物Mn2+接近无色,所以用高锰酸钾溶液滴定时,不需要另加指示剂。
(2)显色指示剂:有些物质本身并没有颜色,但它能与滴定剂或被测物质反应产生特殊的颜色,或开始有特殊颜色,滴定后变为无色,因而可指示滴定终点。如滴定前溶液中无单质碘,滴定后有单质碘生成等,可用淀粉等作为指示剂。
4.实例
(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
原理
2MnOeq \o\al(-,4)+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O
指示剂
酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂
终点判断
当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点
(2)Na2S2O3溶液滴定碘液
原理
2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
指示剂
用淀粉溶液作指示剂
终点判断
当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点
[典题示例1] 过氧化氢的水溶液适用于医用消毒、环境消毒和食品消毒。
过氧化氢含量的测定实验:
某兴趣小组同学用0.100 0 mol·L-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢,反应原理为2MnOeq \o\al(-,4)+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑。
(1)滴定达到终点的现象是___________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)用移液管移取25.00 mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如表所示:
第一次
第二次
第三次
第四次
V(KMnO4溶液)/ mL
17.10
18.10
18.00
17.90
计算试样中过氧化氢的浓度为________mol·L-1。
(3)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
[解析] (2)由于第一次数据误差过大,故舍去;其他三组数据的平均值为18.00 mL,根据反应2MnOeq \o\al(-,4)+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑,n(H2O2)=2.5×n(MnOeq \o\al(-,4))=2.5×0.100 0 mol·L-1×0.018 L,c(H2O2)=eq \f(2.5×0.100 0×0.018,0.025) mol·L-1=0.180 0 mol·L-1。(3)滴定前滴定管尖嘴处有气泡,导致消耗的标准液体积偏大,则测定结果偏高。
[答案] (1)锥形瓶内溶液恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色 (2)0.180 0 (3)偏高
二、沉淀滴定
1.含义
沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法,生成沉淀的反应很多,但符合条件的却很少,实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-的浓度。
2.原理
沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时,常以CrOeq \o\al(2-,4)为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶。
3.实例
滴定内容
指示剂
终点颜色变化
解题策略
用标准AgNO3溶液滴定含Cl-的溶液
K2CrO4溶液
出现砖红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色沉淀)
利用沉淀的先后顺序判断滴定终点并利用反应物与生成物间的数量关系进行计算
[典题示例2] 莫尔法是一种沉淀滴定法,以K2CrO4为指示剂,用标准硝酸银溶液滴定待测液,进而测