专题17 氧化还原滴定法中的指示剂 2027山东省《化工与环境类 (分析化学) 45分钟训练卷》(原卷版+解析版)
2026-09-23
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内容正文:
2027版山东省(春季高考)化工与环境类《分析化学》45分钟专题训练卷,试卷命题与山东省春季高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识,熟悉考试题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷,欢迎同学和老师们下载使用。
《分析化学》
五、氧化还原滴定法
专题17 氧化还原滴定法中的指示剂
时间:45分钟 总分:100分
班级___________姓名__________学号__________成绩________
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 某氧化还原滴定的化学计量点电位为,选择氧化还原指示剂时,最合适的是( )
A. 亚甲基蓝
B. 二苯胺磺酸钠
C. 二苯胺
D. 邻二氮菲-亚铁
2. 在氧化还原滴定中,碘量法的指示剂是( )
A. 酚酞
B. 淀粉
C. 甲基橙
D. 高锰酸钾
3. 在氧化还原滴定中,加入指示剂时,通常应控制其用量为( )
A. 少量,以减小其参与反应造成的误差
B. 过量,以增强终点颜色变化的强度
C. 等量,以保持滴定反应的计量关系
D. 定量,以保证其完全参与氧化还原反应
4. 若滴定反应无合适指示剂,优先选择( )
A. 更换滴定剂
B. 使用仪器检测终点
C. 增加指示剂用量
D. 放弃该反应
5. 碘量法使用的淀粉指示剂,下列说法正确的是( )
A. 淀粉指示剂应现用现配,放置过久易变质失效
B. 淀粉指示剂可长期保存反复使用
C. 配制淀粉指示剂时应加入浓盐酸防止变质
D. 淀粉指示剂浓度越大终点越敏锐
6. 氧化还原滴定中,自身指示剂是指( )
A. 滴定剂或被测物本身具有颜色,滴定后颜色变化指示终点
B. 与滴定剂或被测物形成有色配合物的指示剂
C. 本身无色,滴定后被氧化或还原产生颜色的指示剂
D. 专属指示某类反应的指示剂
7. 下列关于氧化还原指示剂的说法,正确的是( )
A. 二苯胺磺酸钠适用于高锰酸钾法,变色点电位为 0.85V
B. 淀粉是碘量法的专属指示剂,可直接指示 的浓度变化
C. 自身指示剂仅适用于重铬酸钾法
D. 氧化还原指示剂的变色范围与溶液酸度无关
8. 标定高锰酸钾标准溶液时,常用的基准物质是( )
A. 草酸钠
B. 邻苯二甲酸氢钾
C. 无水碳酸钠
D. 重铬酸钾
9. 二苯胺磺酸钠的条件电位为,按二电子转移计算,其变色范围为( )
A.
B.
C.
D.
10. 淀粉指示剂遇碘变蓝的显色原理是( )
A. 碘分子进入淀粉螺旋结构形成蓝色包合物(吸附物)
B. 淀粉发生氧化还原变色
C. 碘自身的颜色显示
D. 淀粉的酸碱变色
11. 氧化还原指示剂在滴定终点变色的主要原因是( )
A. 溶液酸度发生明显变化
B. 溶液电位发生明显变化
C. 沉淀颗粒发生表面吸附
D. 金属离子发生络合反应
12. 高锰酸钾法测定还原性物质时,通常不另加指示剂,其主要原因是( )
A. 滴定剂本身显紫红色,终点呈微红色
B. 被测物本身显紫红色,终点呈深蓝色
C. 反应产物本身显紫红色,终点呈浅绿色
D. 溶剂体系本身显紫红色,终点呈橙黄色
13. 高锰酸钾法测定Fe2+时,滴定中出现的粉红色在30 s内褪去,正确的处理是( )
A. 已达到终点,记录读数
B. 说明溶液中仍存可被氧化的物质,应继续滴定至粉红色半分钟不褪
C. 说明高锰酸钾已过量,应补加试样
D. 说明指示剂失效,需重新滴定
14. 用硫代硫酸钠标准溶液滴定碘时,淀粉指示剂宜在接近终点时加入,其原因是( )
A. 避免硫代硫酸钠分解,造成终点提前
B. 避免空气氧化碘离子,造成终点提前
C. 避免淀粉吸附较多碘,造成终点滞后
D. 避免酸度突然升高,造成终点滞后
15. 碘量法中,淀粉指示剂遇游离碘通常呈现( )
A. 浅红色
B. 橙黄色
C. 深蓝色
D. 草绿色
16. 在酸性重铬酸钾法测定亚铁离子时,加入磷酸后用二苯胺磺酸钠指示剂终点更清晰,主要原因是( )
A. 提高亚铁离子还原能力,抑制重铬酸钾消耗
B. 提高铬酸根电对电位,增强铬离子颜色变化
C. 降低指示剂变色电位,减弱酸性体系影响
D. 降低铁电对表观电位,减小三价铁颜色干扰
17. 选择氧化还原指示剂时,最应考虑其变色范围与( )
A. 滴定剂浓度范围相一致
B. 被测液体积范围相一致
C. 溶液温度范围相一致
D. 终点电位突跃范围相一致
18. 某氧化还原滴定终点附近电位突跃范围约为0.70 V至0.95 V,选择指示剂时较合理的是( )
A. 亚甲基蓝,变色电位约0.53 V
B. 二苯胺磺酸钠,变色电位约0.84 V
C. 邻二氮菲亚铁,变色电位约1.06 V
D. 中性红指示剂,变色电位约0.24 V
19. 用硫代硫酸钠标准溶液滴定碘液时,淀粉指示剂的适宜加入时机是( )
A. 滴定开始前立即加入
B. 溶液呈浅黄色时加入
C. 滴定完成后再加入
D. 溶液呈无色时加入
20. 直接碘量法(用I2标准溶液直接滴定还原性物质)中,淀粉指示剂应在( )加入
A. 滴定前
B. 滴定接近终点时
C. 滴定完成后
D. 任意时间
21. 某氧化还原指示剂为1电子变色,25℃时形式电位为0.76 V,其近似变色电位范围为( )
A. 0.64 V至0.70 V
B. 0.66 V至0.76 V
C. 0.70 V至0.82 V
D. 0.76 V至0.88 V
22. 某氧化还原滴定终点电位突跃范围为0.78 V至0.94 V,最适宜选用的指示剂是( )
A. 形式电位为0.62 V的指示剂
B. 形式电位为0.72 V的指示剂
C. 形式电位为0.98 V的指示剂
D. 形式电位为0.86 V的指示剂
23. 重铬酸钾法测定亚铁盐含量时,常选用的氧化还原指示剂是( )
A. 二苯胺磺酸钠指示剂
B. 邻二氮菲亚铁指示剂
C. 铬黑T金属指示剂
D. 酚酞酸碱指示剂
24. 用酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸溶液时,终点的正确判断是( )
A. 溶液出现蓝色并保持半分钟
B. 溶液显浅粉红并保持半分钟
C. 溶液出现黄色并保持半分钟
D. 溶液显深绿色并保持半分钟
25. 酸性介质中用Ce4+滴定Fe2+,已知,,两电对均为1电子反应,等量点附近电位突跃为0.86 V至1.26 V。某1电子变色指示剂要可靠指示终点,其形式电位应最接近( )
A. 0.74 V
B. 0.92 V
C. 1.06 V
D. 1.34 V
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 简述氧化还原滴定中选择指示剂的基本原则,并列举两种常用的氧化还原滴定指示剂及其适用特点。
27. 比较氧化还原滴定中自身指示剂、专属指示剂和氧化还原指示剂的区别,并各举一例。
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 在酸性条件下,采用高锰酸钾法测定还原性物质的含量。用 25.00 mL、浓度为 0.02000 mol/L 的草酸钠标准溶液标定高锰酸钾溶液,消耗高锰酸钾溶液 20.00 mL。反应如下:2MnO4−+5C2O42−+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O(1)计算高锰酸钾溶液的物质的量浓度。(2)另量取 20.00 mL 过氧化氢试液,用上述高锰酸钾溶液滴定,消耗 18.60 mL。已知酸性条件下 MnO4− 与 H2O2 按 2∶5 反应,计算过氧化氢试液的物质的量浓度。(3)说明该滴定中指示终点所采用的指示剂及终点现象。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 某生物发酵企业对硫酸亚铁溶液进行质量检验。检验人员用移液管移取该溶液 25.00 mL,加入适量稀硫酸酸化,以浓度为 0.02000 mol/L 的高锰酸钾标准溶液进行滴定。平行滴定三次,消耗高锰酸钾标准溶液的体积分别为 18.60 mL、18.55 mL 和 18.65 mL。反应的离子方程式为:MnO4−+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O(1)计算三次滴定消耗高锰酸钾标准溶液的平均体积,并计算该硫酸亚铁溶液中 Fe2+ 的物质的量浓度。(2)判断本实验是否需要另加氧化还原指示剂,并说明滴定终点的现象。(3)若改用重铬酸钾标准溶液在酸性条件下滴定 Fe2+,应选用何种指示剂?说明其与本实验指示终点方式的主要区别。
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2027版山东省(春季高考)化工与环境类《分析化学》45分钟专题训练卷,试卷命题与山东省春季高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识,熟悉考试题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷,欢迎同学和老师们下载使用。
《分析化学》
五、氧化还原滴定法
专题17 氧化还原滴定法中的指示剂
时间:45分钟 总分:100分
班级___________姓名__________学号__________成绩________
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 某氧化还原滴定的化学计量点电位为,选择氧化还原指示剂时,最合适的是( )
A. 亚甲基蓝
B. 二苯胺磺酸钠
C. 二苯胺
D. 邻二氮菲-亚铁
【答案】B
【解析】氧化还原滴定中指示剂的选择原则: 指示剂的条件电位应尽量接近化学计量点电位。 然后看各指示剂的条件电位: 二苯胺磺酸钠的条件电位 φ⊖′约为 0.84V ,与化学计量点电位 0.86V 最接近。 亚甲基蓝条件电位与 0.86V 相差较大;二苯胺条件电位约 0.76V ,相差较大;邻二氮菲 - 亚铁条件电位约 1.06V ,相差较大。
2. 在氧化还原滴定中,碘量法的指示剂是( )
A. 酚酞
B. 淀粉
C. 甲基橙
D. 高锰酸钾
【答案】B
【解析】碘量法中常用淀粉溶液作指示剂,淀粉遇碘呈蓝色,终点时蓝色出现或消失,现象明显。酚酞和甲基橙常用于酸碱滴定,高锰酸钾可作为自身指示剂。
3. 在氧化还原滴定中,加入指示剂时,通常应控制其用量为( )
A. 少量,以减小其参与反应造成的误差
B. 过量,以增强终点颜色变化的强度
C. 等量,以保持滴定反应的计量关系
D. 定量,以保证其完全参与氧化还原反应
【答案】A
【解析】氧化还原指示剂本身也可能参与氧化还原反应,因此应加入少量,以减小其消耗滴定剂而引入的误差。
4. 若滴定反应无合适指示剂,优先选择( )
A. 更换滴定剂
B. 使用仪器检测终点
C. 增加指示剂用量
D. 放弃该反应
【答案】B
【解析】仪器法(如电位滴定)可解决无指示剂问题。
5. 碘量法使用的淀粉指示剂,下列说法正确的是( )
A. 淀粉指示剂应现用现配,放置过久易变质失效
B. 淀粉指示剂可长期保存反复使用
C. 配制淀粉指示剂时应加入浓盐酸防止变质
D. 淀粉指示剂浓度越大终点越敏锐
【答案】A
【解析】淀粉指示剂(约0.5%~1%淀粉溶液)易变质,应现用现配;不能长期存放;一般不加入浓盐酸;浓度过大反而使终点不敏锐。选A。
6. 氧化还原滴定中,自身指示剂是指( )
A. 滴定剂或被测物本身具有颜色,滴定后颜色变化指示终点
B. 与滴定剂或被测物形成有色配合物的指示剂
C. 本身无色,滴定后被氧化或还原产生颜色的指示剂
D. 专属指示某类反应的指示剂
【答案】A
【解析】自身指示剂的定义:滴定剂或被测物本身有颜色,反应后颜色褪去或变为其他颜色指示终点(如 KMnO4自身紫红色),A 正确。
7. 下列关于氧化还原指示剂的说法,正确的是( )
A. 二苯胺磺酸钠适用于高锰酸钾法,变色点电位为 0.85V
B. 淀粉是碘量法的专属指示剂,可直接指示 的浓度变化
C. 自身指示剂仅适用于重铬酸钾法
D. 氧化还原指示剂的变色范围与溶液酸度无关
【答案】B
【解析】二苯胺磺酸钠适用于重铬酸钾法;自身指示剂适用于高锰酸钾法(KMnO4自身紫红色);指示剂变色范围与酸度相关(电位受酸度影响);淀粉与 形成蓝色配合物,专属指示碘量法,B 正确。
8. 标定高锰酸钾标准溶液时,常用的基准物质是( )
A. 草酸钠
B. 邻苯二甲酸氢钾
C. 无水碳酸钠
D. 重铬酸钾
【答案】A
【解析】高锰酸钾常用草酸钠作基准物质标定(酸性、加热条件下2MnO4−~5C2O42−);邻苯二甲酸氢钾用于标定碱,碳酸钠用于标定酸,重铬酸钾本身是基准物质。终点由高锰酸钾自身颜色指示,无需另加指示剂。选A。
9. 二苯胺磺酸钠的条件电位为,按二电子转移计算,其变色范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】氧化还原指示剂的变色范围近似为。二苯胺磺酸钠按二电子转移计算,,故变色范围为,即约。
10. 淀粉指示剂遇碘变蓝的显色原理是( )
A. 碘分子进入淀粉螺旋结构形成蓝色包合物(吸附物)
B. 淀粉发生氧化还原变色
C. 碘自身的颜色显示
D. 淀粉的酸碱变色
【答案】A
【解析】淀粉遇碘变蓝是碘分子进入淀粉螺旋空腔形成蓝色包合物的结果,属专属显色,并非碘自身颜色或氧化还原变色。选A。
11. 氧化还原指示剂在滴定终点变色的主要原因是( )
A. 溶液酸度发生明显变化
B. 溶液电位发生明显变化
C. 沉淀颗粒发生表面吸附
D. 金属离子发生络合反应
【答案】B
【解析】氧化还原指示剂的氧化态和还原态颜色不同,随溶液电位变化而变色。
12. 高锰酸钾法测定还原性物质时,通常不另加指示剂,其主要原因是( )
A. 滴定剂本身显紫红色,终点呈微红色
B. 被测物本身显紫红色,终点呈深蓝色
C. 反应产物本身显紫红色,终点呈浅绿色
D. 溶剂体系本身显紫红色,终点呈橙黄色
【答案】A
【解析】高锰酸钾具有紫红色,过量一滴可使溶液呈微红色,能自行指示终点。
13. 高锰酸钾法测定Fe2+时,滴定中出现的粉红色在30 s内褪去,正确的处理是( )
A. 已达到终点,记录读数
B. 说明溶液中仍存可被氧化的物质,应继续滴定至粉红色半分钟不褪
C. 说明高锰酸钾已过量,应补加试样
D. 说明指示剂失效,需重新滴定
【答案】B
【解析】终点前溶液中仍有还原性物质,过量KMnO4的粉红色会被还原而褪去;应继续滴定至加入半滴KMnO4后粉红色保持约 30 s不褪,方为终点。选B。
14. 用硫代硫酸钠标准溶液滴定碘时,淀粉指示剂宜在接近终点时加入,其原因是( )
A. 避免硫代硫酸钠分解,造成终点提前
B. 避免空气氧化碘离子,造成终点提前
C. 避免淀粉吸附较多碘,造成终点滞后
D. 避免酸度突然升高,造成终点滞后
【答案】C
【解析】碘浓度较大时淀粉易吸附碘,使蓝色不易褪去,导致终点判断滞后。
15. 碘量法中,淀粉指示剂遇游离碘通常呈现( )
A. 浅红色
B. 橙黄色
C. 深蓝色
D. 草绿色
【答案】C
【解析】淀粉与游离碘形成蓝色配合物,是碘量法判断终点的重要依据。
16. 在酸性重铬酸钾法测定亚铁离子时,加入磷酸后用二苯胺磺酸钠指示剂终点更清晰,主要原因是( )
A. 提高亚铁离子还原能力,抑制重铬酸钾消耗
B. 提高铬酸根电对电位,增强铬离子颜色变化
C. 降低指示剂变色电位,减弱酸性体系影响
D. 降低铁电对表观电位,减小三价铁颜色干扰
【答案】D
【解析】磷酸可络合三价铁,降低铁电对表观电位,并减弱黄色干扰,使终点突跃明显。
17. 选择氧化还原指示剂时,最应考虑其变色范围与( )
A. 滴定剂浓度范围相一致
B. 被测液体积范围相一致
C. 溶液温度范围相一致
D. 终点电位突跃范围相一致
【答案】D
【解析】指示剂变色范围应落在终点电位突跃范围内,才能获得较小终点误差。
18. 某氧化还原滴定终点附近电位突跃范围约为0.70 V至0.95 V,选择指示剂时较合理的是( )
A. 亚甲基蓝,变色电位约0.53 V
B. 二苯胺磺酸钠,变色电位约0.84 V
C. 邻二氮菲亚铁,变色电位约1.06 V
D. 中性红指示剂,变色电位约0.24 V
【答案】B
【解析】氧化还原指示剂的变色电位应落在滴定终点电位突跃范围内,0.84 V符合要求。
19. 用硫代硫酸钠标准溶液滴定碘液时,淀粉指示剂的适宜加入时机是( )
A. 滴定开始前立即加入
B. 溶液呈浅黄色时加入
C. 滴定完成后再加入
D. 溶液呈无色时加入
【答案】B
【解析】接近终点时加入淀粉,可减少碘被淀粉强吸附造成的终点滞后。
20. 直接碘量法(用I2标准溶液直接滴定还原性物质)中,淀粉指示剂应在( )加入
A. 滴定前
B. 滴定接近终点时
C. 滴定完成后
D. 任意时间
【答案】A
【解析】直接碘量法中I2为滴定剂,滴定前即可加入淀粉,终点时蓝色消失;间接碘量法则应在接近终点(溶液呈浅黄色)时加入,避免淀粉吸附I2造成终点滞后。选A。
21. 某氧化还原指示剂为1电子变色,25℃时形式电位为0.76 V,其近似变色电位范围为( )
A. 0.64 V至0.70 V
B. 0.66 V至0.76 V
C. 0.70 V至0.82 V
D. 0.76 V至0.88 V
【答案】C
【解析】1电子指示剂变色范围约为 V,即0.70 V至0.82 V。
22. 某氧化还原滴定终点电位突跃范围为0.78 V至0.94 V,最适宜选用的指示剂是( )
A. 形式电位为0.62 V的指示剂
B. 形式电位为0.72 V的指示剂
C. 形式电位为0.98 V的指示剂
D. 形式电位为0.86 V的指示剂
【答案】D
【解析】指示剂形式电位0.86 V位于电位突跃中部,变色最接近化学计量点。
23. 重铬酸钾法测定亚铁盐含量时,常选用的氧化还原指示剂是( )
A. 二苯胺磺酸钠指示剂
B. 邻二氮菲亚铁指示剂
C. 铬黑T金属指示剂
D. 酚酞酸碱指示剂
【答案】A
【解析】重铬酸钾滴定亚铁离子常用二苯胺磺酸钠作氧化还原指示剂。
24. 用酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸溶液时,终点的正确判断是( )
A. 溶液出现蓝色并保持半分钟
B. 溶液显浅粉红并保持半分钟
C. 溶液出现黄色并保持半分钟
D. 溶液显深绿色并保持半分钟
【答案】B
【解析】酸性高锰酸钾滴定终点以微过量高锰酸根的浅粉红色保持约半分钟为准。
25. 酸性介质中用Ce4+滴定Fe2+,已知,,两电对均为1电子反应,等量点附近电位突跃为0.86 V至1.26 V。某1电子变色指示剂要可靠指示终点,其形式电位应最接近( )
A. 0.74 V
B. 0.92 V
C. 1.06 V
D. 1.34 V
【答案】C
【解析】等量点电位约为 V,且其变色范围可落入电位突跃内。
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 简述氧化还原滴定中选择指示剂的基本原则,并列举两种常用的氧化还原滴定指示剂及其适用特点。
【答案】(1)指示剂的变色电位范围应处于滴定突跃范围内,使指示剂在化学计量点附近发生明显、迅速的颜色变化。(2)指示剂与被测物、滴定剂及反应产物之间不应发生影响滴定反应的副反应,且用量应适当。(3)高锰酸钾既是滴定剂又具有明显颜色,可利用其自身颜色变化指示终点,属于自身指示剂;淀粉可与碘形成蓝色络合物,适用于碘量法;二苯胺磺酸钠在重铬酸钾滴定中可通过颜色变化指示终点。
【解析】氧化还原指示剂必须在滴定突跃范围内变色,且不能明显干扰主反应。常见指示方式包括利用滴定剂自身颜色的自身指示法、利用淀粉与碘显色的专属指示法,以及利用二苯胺磺酸钠等发生氧化还原变色的指示法。
27. 比较氧化还原滴定中自身指示剂、专属指示剂和氧化还原指示剂的区别,并各举一例。
【答案】(1)自身指示剂利用滴定剂或反应物本身颜色的变化判断终点,例如高锰酸钾滴定时过量高锰酸钾使溶液出现浅红色。(2)专属指示剂与某一物质形成有特征颜色的化合物,通过该颜色变化判断终点,例如淀粉遇碘形成蓝色络合物。(3)氧化还原指示剂在不同氧化态下具有不同颜色,其变色电位应与滴定突跃相适应,例如二苯胺磺酸钠可用于重铬酸钾滴定。
【解析】三类指示剂的区别在于显色原理不同:自身指示剂依靠反应体系中物质本身的颜色,专属指示剂依靠与特定物质形成有色化合物,氧化还原指示剂则依靠自身氧化态和还原态的颜色差异。
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 在酸性条件下,采用高锰酸钾法测定还原性物质的含量。用 25.00 mL、浓度为 0.02000 mol/L 的草酸钠标准溶液标定高锰酸钾溶液,消耗高锰酸钾溶液 20.00 mL。反应如下:2MnO4−+5C2O42−+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O(1)计算高锰酸钾溶液的物质的量浓度。(2)另量取 20.00 mL 过氧化氢试液,用上述高锰酸钾溶液滴定,消耗 18.60 mL。已知酸性条件下 MnO4− 与 H2O2 按 2∶5 反应,计算过氧化氢试液的物质的量浓度。(3)说明该滴定中指示终点所采用的指示剂及终点现象。
【答案】
(1)n(C2O42−)=0.02000×0.02500=5.000×10−4 mol,n(MnO4−)=5.000×10−4×2/5=2.000×10−4 mol,c(KMnO4)=2.000×10−4/0.02000=0.01000 mol/L。(2)n(MnO4−)=0.01000×0.01860=1.860×10−4 mol,n(H2O2)=1.860×10−4×5/2=4.650×10−4 mol,c(H2O2)=4.650×10−4/0.02000=0.02325 mol/L。(3)高锰酸钾自身作指示剂,终点溶液呈浅粉红色,30 s内不褪色。
【解析】
(1)草酸根与高锰酸根的物质的量之比为 5∶2,n(MnO4−)=n(C2O42−)×2/5,故 c(KMnO4)=0.02000×25.00×2/(5×20.00)=0.01000 mol/L。(2)酸性条件下 MnO4− 与 H2O2 按 2∶5 反应,n(H2O2)=n(MnO4−)×5/2,故 c(H2O2)=0.01000×18.60×5/(2×20.00)=0.02325 mol/L。(3)高锰酸钾颜色明显且反应产物近乎无色,可凭过量高锰酸钾的浅红色判断终点,无需外加指示剂。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 某生物发酵企业对硫酸亚铁溶液进行质量检验。检验人员用移液管移取该溶液 25.00 mL,加入适量稀硫酸酸化,以浓度为 0.02000 mol/L 的高锰酸钾标准溶液进行滴定。平行滴定三次,消耗高锰酸钾标准溶液的体积分别为 18.60 mL、18.55 mL 和 18.65 mL。反应的离子方程式为:MnO4−+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O(1)计算三次滴定消耗高锰酸钾标准溶液的平均体积,并计算该硫酸亚铁溶液中 Fe2+ 的物质的量浓度。(2)判断本实验是否需要另加氧化还原指示剂,并说明滴定终点的现象。(3)若改用重铬酸钾标准溶液在酸性条件下滴定 Fe2+,应选用何种指示剂?说明其与本实验指示终点方式的主要区别。
【答案】
(1)平均体积=(18.60+18.55+18.65)/3=18.60 mL;n(MnO4−)=0.02000×0.01860=3.720×10−4 mol;n(Fe2+)=5×3.720×10−4=1.860×10−3 mol;c(Fe2+)=1.860×10−3/0.02500=0.07440 mol/L。(2)不需另加指示剂,高锰酸钾自身显色,终点浅粉红色保持约 30 s。(3)改用重铬酸钾法应选二苯胺磺酸钠作指示剂;高锰酸钾法靠滴定剂自身颜色指示终点,重铬酸钾法需外加氧化还原指示剂。
【解析】(1)先求平均体积,再由高锰酸钾与亚铁离子的物质的量比为 1∶5,求出亚铁离子浓度。(2)高锰酸钾具有强烈颜色,微量过量即可使溶液呈浅粉红色,因此可自指示。(3)重铬酸钾不能依靠自身明显颜色变化准确判断终点,需使用二苯胺磺酸钠等氧化还原指示剂。
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