题型二 实验中常考滴定计算-备战2024年高考化学答题技巧与模板构建

题型二 实验中常考滴定计算 近年来，氧化还原滴定高频率出现在各地高考试题中，作为综合性的定量实验内容，在题目中以新物质、新材料为载体进行考查。试题以“酸碱中和滴定”实验原理和操作为基础，考查学生获取化学信息并分析和解决化学问题的能力。由于教材中没有氧化还原滴定的知识内容，对于陌生的氧化还原反应原理学生难以理解，对于运用氧化还原反应的本质进行计算更是难以下手。只有理解典型氧化还原滴定的原理并运用其本质进行计算，才能在高考中做到胸有成竹。 一、一次滴定 二、二次滴定(返滴定法) 三、间接滴定(滴定产物) 一、掌握两种计算方法 1．守恒法：是中学化学计算中的一种常用方法，它包括质量守恒、电荷守恒、电子守恒。它们都是抓住有关变化的始态和终态，淡化中间过程，利用某种不变量(如①某原子、离子或原子团不变；②溶液中阴、阳离子所带电荷数相等；③氧化还原反应中得失电子数相等)建立关系式，从而达到简化过程、快速解题的目的 2．关系式法：表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中，若第一步反应的产物，是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式，将该物质作为“中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系 二、关系式法解题的一般步骤 1．第一步，写出各步反应的化学方程式 2．第二步，根据方程式找出作为“中介”的物质，并确定已知物质、中介物质、所求物质之间的“量”的关系 3．第三步，确定已知物质与所求物质之间“量”的关系 4．第四步，根据已知物质与所求物质之间“量”的关系，列比例式进行计算 滴定操作不仅适用于酸碱中和反应，也可迁移应用于氧化还原反应，NaOH、Na2CO3混合溶液与盐酸的反应及沉淀反应。 三、氧化还原滴定 1．滴定原理 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．滴定试剂 (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：氧化还原滴定所用指示剂可归纳为三类： 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。 3．滴定终点颜色变化 滴定方式 还原剂滴定KMnO4 KMnO4滴定还原剂 I2滴定还原剂 还原剂滴定I2 铁盐滴定还原剂 还原剂滴定铁盐 指示剂 KMnO4 KMnO4 淀粉 淀粉 KSCN KSCN 终点时颜色变化 粉(浅) 红色→无色 无色→粉(浅) 红色 无色→蓝色 蓝色→无色 溶液变红色 红色消失 四、氧化还原滴定示例 1．高锰酸钾法 高锰酸钾KMnO4在酸性条件下氧化性强、还原产物为Mn2+(肉色)，易判断滴定终点，当KMnO4标准液过量半滴，溶液由无色变为粉红色。半反应：MnO4－+8H++5e－＝Mn2++4H2O 　　使用硫酸酸化高锰酸钾，不使用盐酸和硝酸。因为盐酸会与高锰酸钾反应，硝酸会氧化还原剂。因高锰酸钾光照或加热易分解，在使用前用Na2C2O4标定。为加快反应速率可于滴定前加入几滴MnSO4作为催化剂。 ①直接滴定法 还原性物质被氧化，如Fe2+→Fe3+(升1价)、H2O2→O2(升2价)、C2O42－→CO2(升2价)等。电子转移总数为：n(e－)＝，所以n(还原剂)＝(N表示还原剂升价数)。 ②返滴定法 不能直接滴定的氧化性物质，如MnO2，在硫酸介质中，加入一定量过量的Na2C2O4标准溶液，作用完毕后，用KMnO4标准溶液滴定过量的C2O42－。电子转移总数为：n(e－)＝+＝ ③间接滴定法 非氧化还原性物质，如Ca2+，首先将沉淀为CaC2O4，再用稀硫酸将所得沉淀溶解，用KMnO4标准溶液滴定溶液中的H2C2O4 2．重铬酸钾法 重铬酸钾K2Cr2O7是一种常用的氧化剂，具有化学性质稳定，副反应少等优点。一般在酸性条件下滴定，还原产物为Cr3+(绿色)，终点时无法辨别Cr2O72－的黄色，使用二苯胺磺酸钠作指示剂(高考不涉及)。半反应：Cr2O72－+14H++6e－＝Cr3++7H2O。 滴定方式与高锰酸钾类似，但对于伴有副反应而无法直接滴定的测定可采用置换滴定法。如滴定Na2S2O3溶液：先将一定量的K2Cr2O7标准溶液作基准物酸性条件下加过量KI转化为一定量的I2，用淀粉作指示剂再Na2S2O3样品溶液滴定。简单流程为：Cr2O72－→I2～S2O32−。该过程中每步电子转移数相等：n(e－)＝，所以n(S2O32−)＝(S2O32−转化为S4O62−升1价) 　3．碘量法 碘量法的基本原理是利用碘的氧化性或碘离子的还原性以淀粉溶液作为指示剂进行氧化还原滴定的方法。I2是较弱的氧化剂；I−是中等强度的还