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学科素养微专题(四) 酸碱中和滴定的拓展应用
1.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。
(2)试剂
①常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;
②常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
(3)指示剂
①氧化还原指示剂;
②专用指示剂,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘变蓝;
③自身指示剂,如用高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅红色。
(4)实例
滴定内容
指示剂
终点颜色变化
解题策略
用标准Na2S2O3溶液滴定未知浓度的碘水
淀粉
溶液
溶液由蓝色变为无色
一般根据得失电子守恒或配平的化学方程式,列出相关物质的关系式,列比例式计算
用标准酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的H2C2O4溶液
不需
外加
指示剂
溶液由无色变为浅红色
用标准酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的Fe2+
溶液由浅绿色变为浅红色
[典例1](2022·郑州模拟)氧化还原滴定实验同中和滴定实验类似。现有0.01 mol·L-1 酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应的离子方程式是2MnO+5HSO+H+===2Mn2++5SO+3H2O。填空回答下列问题:
(1)滴定过程中用到的玻璃仪器除了酸式滴定管、碱式滴定管外还有____________。
(2)不用________(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放酸性高锰酸钾溶液。试分析原因:_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)选何种指示剂,说明理由________________________________________________
____________________________________________________________________________,
到达终点时溶液颜色变化为___________________________________________________。
(4)有关数据记录如下:
实验
序号
待测液体积/mL
所消耗酸性KMnO4溶液的体积/mL
滴定前
滴定后
1
20.00
0.50
20.60
2
20.00
6.00
25.90
3
20.00
1.40
24.20
则NaHSO3溶液的物质的量浓度为______mol·L-1。
解析:(3)选用指示剂的目的是便于观察滴定到终点的现象,本实验中酸性高锰酸钾溶液是紫红色溶液,可以作为指示剂,当溶液由无色变成浅红色时说明达到了滴定终点。(4)三组实验消耗的酸性KMnO4溶液的体积分别是20.10 mL、19.90 mL、22.80 mL(舍去),则消耗的酸性KMnO4溶液的平均体积是20.00 mL,则c(NaHSO3)==0.025 mol·L-1。
答案:(1)锥形瓶 (2)碱 酸性高锰酸钾具有强氧化性,能够腐蚀碱式滴定管的橡胶管 (3)不用指示剂,因为高锰酸钾本身呈紫红色,可作为指示剂 由无色变成浅红色
(4)0.025
2.沉淀滴定
(1)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。
(2)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(原理:AgCl比Ag2CrO4难溶)
出现淡红色沉淀(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
[典例2](2022·连云港模拟)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取AgNO3 4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100 mL 0.100 0 mol·L-1NH4SCN标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定待测溶液
a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 0.100 0 mol·L-1AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d.用0.100 0 mol·L-1NH4SCN溶液滴