2025届高三化学二轮复习 专题七　主观题突破1　滴定法的应用 讲义

滴定法的应用 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.实验仪器 2.检查是否漏液 酸式 滴定管 关闭活塞，向滴定管中加入适量水，用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上，观察是否漏水，若2分钟内不漏水，将活塞旋转180°，重复上述操作 碱式 滴定管 向滴定管中加入适量水，用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上，观察是否漏水，若2分钟内不漏水，轻轻挤压玻璃球，放出少量液体，再次观察滴定管是否漏水 3.滴定管排气泡的操作 酸式 滴定管 右手将滴定管倾斜30°左右，左手迅速打开活塞使溶液流出，从而使溶液充满尖嘴 碱式 滴定管 将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻璃球，使溶液从尖嘴流出 4.指示剂的选择 类型 滴定过程 指示剂 终点颜色变化 酸碱中 和反应 强酸滴定强碱(或弱碱) 甲基橙 溶液由黄色变为橙色 强碱滴定强酸(或弱酸) 酚酞 溶液由无色变为浅红色 氧化还 原反应 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 酸性KMnO4溶液滴定H2O2(或H2C2O4)溶液 不需要指示剂 溶液由无色变为浅红色 沉淀 反应 AgNO3溶液滴定含Cl-的溶液 K2CrO4 溶液 出现淡红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色沉淀) 判断滴定终点答题模板：当滴入最后半滴标准液，溶液由××色变成××色，且30 s内不变化。 5.滴定操作 滴定时，左手控制滴定管活塞，右手振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。 6.误差分析 写出计算式，分析操作对V标的影响，由计算式得出对最终测定结果的影响，切忌死记硬背结论。此外对读数视线问题要学会画图分析。 如：①没有用标准溶液润洗滴定管，导致待测物浓度偏大； ②滴定到终点时，俯视读数，导致待测物浓度偏小； ③滴定前没有赶气泡，导致待测物浓度偏大。 对点训练 1.利用K2Cr2O7滴定亚铁离子，来测定FeCl2·4H2O晶体纯度。准确称取a g重结晶后的FeCl2·4H2O晶体，溶于酸中并定容至100 mL。移取三份25.00 mL溶液，滴加几滴指示剂，用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，半分钟内不恢复原色，消耗K2Cr2O7标准溶液平均体积为V mL(此时Cl-不被氧化)[M(FeCl2·4H2O)=199 g·mol-1]。 计算FeCl2·4H2O晶体的纯度为　　　　%(用含a、c、V的最简代数式表示)。  2.测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2⁃HgCl2⁃K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。 配制溶液 ①c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液。 ②SnCl2溶液：称取6 g SnCl2·2H2O溶于20 mL浓盐酸，加水至100 mL，加入少量锡粒。 测定含量按下图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。 已知：氯化铁受热易升华；室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+，难以氧化Fe2+；Cr2可被Fe2+还原为Cr3+。 回答下列问题： (1)下列仪器在本实验中必须用到的有　　　 　　　　　(填名称)。  (2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因：　　　 　　　　。  (3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是　　　 　　　　。  (4)步骤Ⅲ中，若未“立即滴定”，则会导致测定的铁含量　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  (5)若消耗c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液V mL，则a g试样中Fe的质量分数为　　　 　　　(用含a、c、V的代数式表示)。  (6)SnCl2⁃TiCl3⁃KMnO4滴定法也可测定铁的含量，其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+，再用KMnO4标准溶液滴定。 ①从环保角度分析，该方法相比于SnCl2⁃HgCl2⁃K2Cr2O7滴定法的优点是　　　 　　　　。  ②为探究KMnO4溶液滴定时，Cl-在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响，分别向下列溶液中加入1滴0.1 mol·L-1KMnO4溶液，现象如下表： 溶液 现象 空白 实验 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL试剂X 紫红色不褪去 实验ⅰ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 0.1 mol·L-1硫酸 紫红色不褪去 实验ⅱ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 6 mol·L-1硫酸 紫红色明显变浅 表中试剂X为　　　　　；根据该实验可得出的结论是　　　　  　　　　。  3.某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量，设计实验如下： ①三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水；锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液，并预加0.30 mL 0.010 00 mol·L-1的碘标准溶液，搅拌。 ②以0.2 L·min-1流速通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了1.00 mL碘标准溶液。 ③做空白实验，消耗了0.10 mL碘标准溶液。 ④用适量Na2SO3替代香菇样品，重复上述步骤，测得SO2的平均回收率为95%。 已知：Ka1(H3PO4)=7.1×10-3，Ka1(H2SO3)=1.3×10-2 回答下列问题： (1)装置图中仪器a、b的名称分别为　　　　、　　　　　　。  (2)三颈烧瓶适宜的规格为　　　　(填标号)。  A.250 mL　　B.500 mL　　C.1 000 mL (3)解释加入H3PO4，能够生成SO2的原因：　　　 　　　　。  (4)滴定管在使用前需要　　　　　、洗涤、润洗；滴定终点时溶液的颜色为　　　　　；滴定反应的离子方程式为　　　　 　　　　。  (5)若先加磷酸再通氮气，会使测定结果　　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。  (6)该样品中亚硫酸盐含量为　　　　 mg·kg-1(以SO2计，结果保留三位有效数字)。  答案精析 对点训练 1. 解析　K2Cr2O7与亚铁离子反应的离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O，消耗Cr2的物质的量为cV×10-3 mol，消耗Fe2+的物质的量为6cV×10-3 mol，则a g样品中含有Fe2+的物质的量为2.4cV×10-2 mol，FeCl2·4H2O晶体的纯度为×100%=%。 2.(1)容量瓶、量筒　(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+，离子方程式为2Sn2++O2+4H+2Sn4++2H2O，加入Sn，发生反应：Sn4++Sn2Sn2+，可防止Sn2+被氧化　(3)提高试样与浓盐酸反应速率，同时可减少浓盐酸的挥发和氯化铁的升华　(4)偏小　(5)%　(6) ①不存在重金属汞、铬的污染，更安全，对环境更友好　②蒸馏水　酸性越强，KMnO4的氧化性越强，Cl-被KMnO4氧化的可能性越大，对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大，因此在KMnO4标准液进行滴定时，要控制溶液的pH 解析　步骤Ⅰ，浓盐酸与赤铁矿试样反应，Fe元素以Fe3+、Fe2+形式存在；步骤Ⅱ，滴加稍过量的SnCl2，使Fe3+还原为Fe2+，冷却后滴加HgCl2，将多余的Sn2+氧化为S；步骤Ⅲ，加入硫酸和磷酸混合液后，滴加指示剂，用K2Cr2O7进行滴定，将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。 (1)配制SnCl2溶液用到容量瓶和量筒，滴定用到酸式滴定管，给出的仪器中，本实验必须用到的有容量瓶、量筒。(4)步骤Ⅲ中，Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+，若未“立即滴定”，会导致测定的铁含量偏小。(5)由分析可得关系式6Fe2+~Cr2，n(Fe2+)=6n(Cr2)=6×10-3cV mol，a g试样中铁元素的质量m(Fe)=6×10-3cV mol×56 g·mol-1=0.336cV g，铁元素的质量分数为×100%=%。(6)②2 mL 0.3 mol·L-1NaCl溶液+0.5 mL试剂X，为空白实验，因此X为蒸馏水。 3.(1)球形冷凝管　酸式滴定管　(2)C　(3)加入H3PO4后，溶液中存在化学平衡2H3PO4+Na2SO32NaH2PO4+H2SO3、H2SO3SO2+H2O，SO2的溶解度随着温度升高而减小，SO2逸出后，促进了两化学平衡向右移动，最终生成SO2气体　(4)检漏　蓝色　I2+SO2+2H2O2I-+4H++S　(5)偏低　(6)80.8 解析　由题中信息可知，检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量的原理是用过量的磷酸与其中的亚硫酸盐反应生成SO2，用氮气将SO2排入到锥形瓶中被水吸收，最后用碘标准溶液滴定，测出样品中亚硫酸盐含量。(2)三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水，向其中加入H3PO4的体积不超过10 mL。在加热时，三颈烧瓶中的液体不能超过其容积的，因此，三颈烧瓶适宜的规格为1 000 mL，选C。(3)虽然Ka1(H3PO4)=7.1×10-3<Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，但是H3PO4为难挥发性的酸，而H2SO3易分解为SO2和水，SO2的溶解度随着温度升高而减小，SO2逸出后，促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动。(4)滴定管在使用前需要检漏、洗涤、润洗；滴定前，溶液中的碘被SO2还原为碘离子，溶液的颜色为无色，滴定终点时，过量的半滴碘标准溶液使淀粉溶液变为蓝色且半分钟之内不变色，因此，滴定终点时溶液为蓝色；滴定反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O2I-+4H++。(5)若先加磷酸再通氮气，则不能将装置中的空气及时排出，有部分亚硫酸盐和SO2被装置中的氧气氧化，碘标准溶液的消耗量将减少，因此会使测定结果偏低。(6)实验中SO2消耗的碘标准溶液的体积为0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL，减去空白实验消耗的0.10 mL，则实际消耗碘标准溶液的体积为1.20 mL，根据反应I2+SO2+2H2O2I-+4H++可以计算出n(SO2)=n(I2)=1.20×10-3 L×0.010 00 mol·L-1=1.20×10-5 mol，由于SO2的平均回收率为95%，则实际生成的n(SO2)=≈1.263×10-5 mol，则根据S元素守恒可知，该样品中亚硫酸盐含量为 ≈80.8 mg·kg-1。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 滴定法的应用 专题七 主观题突破1 1.实验仪器 2 2.检查是否漏液 酸式滴定管 关闭活塞，向滴定管中加入适量水，用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上，观察是否漏水，若2分钟内不漏水，将活塞旋转180°，重复上述操作 碱式滴定管 向滴定管中加入适量水，用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上，观察是否漏水，若2分钟内不漏水，轻轻挤压玻璃球，放出少量液体，再次观察滴定管是否漏水 3.滴定管排气泡的操作 酸式滴定管 右手将滴定管倾斜30°左右，左手迅速打开活塞使溶液流出，从而使溶液充满尖嘴 碱式滴定管 将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻璃球，使溶液从尖嘴流出 4.指示剂的选择 类型 滴定过程 指示剂 终点颜色变化 酸碱中和反应 强酸滴定强碱(或弱碱) 甲基橙 溶液由黄色变为橙色 强碱滴定强酸(或弱酸) 酚酞 溶液由无色变为浅红色 氧化还原反应 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 酸性KMnO4溶液滴定H2O2 (或H2C2O4)溶液 不需要指示剂 溶液由无色变为浅红色 沉淀 反应 AgNO3溶液滴定含Cl-的溶液 K2CrO4 溶液 出现淡红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色沉淀) 判断滴定终点答题模板：当滴入最后半滴标准液，溶液由××色变成××色，且30 s内不变化。 5.滴定操作 滴定时，左手控制滴定管活塞，右手振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。 6 6.误差分析 写出计算式，分析操作对V标的影响，由计算式得出对最终测定结果的影响，切忌死记硬背结论。此外对读数视线问题要学会画图分析。 如：①没有用标准溶液润洗滴定管，导致待测物浓度偏大； ②滴定到终点时，俯视读数，导致待测物浓度偏小； ③滴定前没有赶气泡，导致待测物浓度偏大。 7 【对点训练】 1.利用K2Cr2O7滴定亚铁离子，来测定FeCl2·4H2O晶体纯度。准确称取a g重结晶后的FeCl2·4H2O晶体，溶于酸中并定容至100 mL。移取三份25.00 mL溶液，滴加几滴指示剂，用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，半分钟内不恢复原色，消耗K2Cr2O7标准溶液平均体积为V mL(此时Cl-不被氧化)［M(FeCl2·4H2O)=199 g·mol-1］。 计算FeCl2·4H2O晶体的纯度为　 　　%(用含a、c、V的最简代数式表示)。  1 2 3 1 2 3 K2Cr2O7与亚铁离子反应的离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+ === 6Fe3+ +2Cr3++7H2O，消耗Cr2的物质的量为cV×10-3 mol，消耗Fe2+的物质的量为6cV×10-3 mol，则a g样品中含有Fe2+的物质的量为2.4cV× 10-2 mol，FeCl2·4H2O晶体的纯度为×100%=%。 1 2 3 2.测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2⁃HgCl2⁃K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。 [配制溶液] ①c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液。 ②SnCl2溶液：称取6 g SnCl2·2H2O溶于 20 mL浓盐酸，加水至100 mL，加入少 量锡粒。 [测定含量]按如图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。 已知：氯化铁受热易升华；室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+，难以氧化Fe2+；Cr2可被Fe2+还原为Cr3+。 1 2 3 回答下列问题： (1)下列仪器在本实验中必须用到的有　 　　(填名称)。  容量瓶、量筒 1 2 3 步骤Ⅰ，浓盐酸与赤铁矿试样反应，Fe元素以Fe3+、Fe2+形式存在；步骤Ⅱ，滴加稍过量的SnCl2，使Fe3+还原为Fe2+，冷却后滴加HgCl2，将多余的Sn2+氧化为S；步骤Ⅲ，加入硫酸和磷酸混合液后，滴加指 示剂，用K2Cr2O7进行滴定，将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为6Fe2++ Cr2+14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。 配制SnCl2溶液用到容量瓶和量筒，滴定用到酸式滴定管，给出的仪器中，本实验必须用到的有容量瓶、量筒。 1 2 3 (2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因：____________ ________________________________________________________________________________________________　　　　。  Sn2+易被空气氧化为Sn4+，离子方程式为2Sn2++O2+4H+===2Sn4++2H2O，加入Sn，发生反应：Sn4++Sn===2Sn2+，可防止Sn2+被氧化 1 2 3 (3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是____________________________________ 　　　 　　。  (4)步骤Ⅲ中，若未“立即滴定”，则会导致测定的铁含量　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  提高试样与浓盐酸反应速率，同时可减少浓盐酸的挥发和氯化铁的升华 偏小 1 2 3 步骤Ⅲ中，Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+，若未“立即滴定”，会导致测定的铁含量偏小。 1 2 3 (5)若消耗c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液V mL，则a g试样中Fe的质量分数为 　　 　(用含a、c、V的代数式表示)。  % 1 2 3 由分析可得关系式6Fe2+~Cr2，n(Fe2+)= 6n(Cr2)=6×10-3cV mol，a g试样中铁元素的质量m(Fe)=6×10-3cV mol×56 g·mol-1 =0.336cV g，铁元素的质量分数为×100%=%。 1 2 3 (6)SnCl2⁃TiCl3⁃KMnO4滴定法也可测定铁的含量，其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+，再用KMnO4标准溶液滴定。 ①从环保角度分析，该方法相比于SnCl2⁃HgCl2⁃K2Cr2O7滴定法的优点是 　 　　　。  不存在重金属汞、铬的污染，更安全，对环境更友好 1 2 3 ②为探究KMnO4溶液滴定时，Cl-在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响，分别向下列溶液中加入1滴0.1 mol·L-1KMnO4溶液，现象如下表：   溶液 现象 空白实验 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL试剂X 紫红色不褪去 实验ⅰ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 0.1 mol·L-1硫酸 紫红色不褪去 实验ⅱ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 6 mol·L-1硫酸 紫红色明显变浅 1 2 3   溶液 现象 空白实验 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL试剂X 紫红色不褪去 实验ⅰ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 0.1 mol·L-1硫酸 紫红色不褪去 实验ⅱ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 6 mol·L-1硫酸 紫红色明显变浅 表中试剂X为　　　；根据该实验可得出的结论是________________________ ____________________________________________________________________　　___________________________________________________。  蒸馏水 酸性越强，KMnO4的氧化性越强，Cl-被KMnO4氧化的可能性越大，对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大，因此在KMnO4标准液进行滴定时，要控制溶液的pH 2 mL 0.3 mol·L-1NaCl溶液+0.5 mL试剂X，为空白实验，因此X为蒸馏水。 3.某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量，设计实验如下： 1 2 3 ①三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水；锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液，并预加0.30 mL 0.010 00 mol·L-1的碘标准溶液，搅拌。 ②以0.2 L·min-1流速通氮气，再加入过量磷酸， 加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了1.00 mL碘标准溶液。 ③做空白实验，消耗了0.10 mL碘标准溶液。 1 2 3 ④用适量Na2SO3替代香菇样品，重复上述步骤，测得SO2的平均回收率为95%。 已知：Ka1(H3PO4)=7.1×10-3，Ka1(H2SO3)=1.3×10-2 回答下列问题： (1)装置图中仪器a、b的名称分别为　　 　　、　　 　　。   球形冷凝管 酸式滴定管 (2)三颈烧瓶适宜的规格为　　　　(填标号)。  A.250 mL　　B.500 mL　　C.1 000 mL C 1 2 3 由题中信息可知，检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量的原理是用过量的磷酸与其中的亚硫酸盐反应生成SO2，用氮气将SO2排入到锥形瓶中被水吸收，最后用碘标准溶液滴定，测出样品中亚硫酸盐含量。 三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水，向其中加入H3PO4的体积不超过10 mL。在加热时，三颈烧瓶中的液体不能超过其容积的，因此，三颈烧瓶适宜的规格为1 000 mL，选C。 1 2 3 (3)解释加入H3PO4，能够生成SO2的原因： ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________　。  加入H3PO4后，溶液中存在化学平衡2H3PO4 +Na2SO3 2NaH2PO4+H2SO3、H2SO3 SO2+ H2O，SO2的溶解度随着温度升高而减小，SO2逸出后，促进了两化学平衡向右移动，最终生成SO2气体 虽然Ka1(H3PO4)=7.1×10-3<Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，但是H3PO4为难挥发性的酸，而H2SO3易分解为SO2和水，SO2的溶解度随着温度升高而减小，SO2逸出后，促进了化学平衡H2SO3 SO2+H2O向右移动。 1 2 3 (4)滴定管在使用前需要　　　、洗涤、润洗；滴定终点时溶液的颜色为　 　；滴定反应的离子方程式为　 　　 　。  检漏 蓝色 I2+SO2+2H2O===2I-+4H++S 滴定管在使用前需要检漏、洗涤、润洗；滴定前，溶液中的碘被SO2还原为碘离子，溶液的颜色为无色，滴定终点时，过量的半滴碘标准溶液使淀粉溶液变为蓝色且半分钟之内不变色，因此，滴定终点时溶液为蓝色；滴定反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O===2I-+4H++。 1 2 3 (5)若先加磷酸再通氮气，会使测定结果 　　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。  偏低 若先加磷酸再通氮气，则不能将装置中的空气及时排出，有部分亚硫酸盐和SO2被装置中的氧气氧化，碘标准溶液的消耗量将减少，因此会使测定结果偏低。 1 2 3 (6)该样品中亚硫酸盐含量为　　　 mg·kg-1(以SO2计，结果保留三位有效数字)。  80.8 1 2 3 实验中SO2消耗的碘标准溶液的体积为0.30 mL+ 1.00 mL=1.30 mL，减去空白实验消耗的0.10 mL，则实际消耗碘标准溶液的体积为1.20 mL，根据反应I2+SO2+2H2O===2I-+4H++可以计算出 n(SO2)=n(I2)=1.20×10-3 L×0.010 00 mol·L-1=1.20×10-5 mol，由于SO2的平均回收率为95%，则实际生成的n(SO2)=≈1.263×10-5 mol，则根据S元素守恒可知，该样品中亚硫酸盐含量为≈80.8 mg·kg-1。 $$