高中 化學 選擇性必修1 第三章 水溶液中的離子反應與平衡《專題突破(六) 氧化還原滴定》教學設計

1.滴定原理以氧化劑(或還原劑)為滴定劑，直接滴定一些具有還原性(或氧化性)的物質，或者間接滴定一些本身并沒有還原性或氧化性，但能與某些還原性或氧化性物質反應的物質。2.滴定試劑常見用于滴定的氧化劑有：KMnO4、K2Cr2O7、I2等；常見用于滴定的還原劑有：Na2S2O3、亞鐵鹽、草酸、維生素C等。3.指示劑(1)專用指示劑，如在碘量法滴定中，可用淀粉溶液作指示劑。(2)自身指示劑，如用酸性KMnO4溶液滴定草酸時，滴定終點為溶液由無色變?yōu)闇\紅色。4.實例(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2C2O4=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O指示劑酸性KMnO4溶液本身呈紫紅色，不用另外選擇指示劑終點判斷當?shù)稳胱詈蟀氲嗡嵝訩MnO4溶液后，溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內不褪色，說明到達滴定終點(2)Na2S2O3溶液滴定碘液原理2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI指示劑淀粉溶液終點判斷當?shù)稳胱詈蟀氲蜰a2S2O3溶液后，溶液的藍色褪去，且半分鐘內不恢復原色，說明到達滴定終點針對練1.過氧化氫是重要的氧化劑、還原劑，它的水溶液又稱為雙氧水，常用于消毒、殺菌、漂白等。某化學興趣小組取一定量的過氧化氫溶液，準確測定了過氧化氫的含量，并探究了過氧化氫的性質。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)移取10.00mL密度為ρg·mL－1的過氧化氫溶液至250mL________(填儀器名稱)中，加水稀釋至刻度，搖勻。移取稀釋后的過氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸餾水稀釋，作被測試樣。(2)用高錳酸鉀標準溶液滴定被測試樣，其反應的離子方程式如下，請將相關物質的化學計量數(shù)及化學式填寫在方框里。(3)滴定時，將高錳酸鉀標準溶液注入________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。滴定到達終點的現(xiàn)象是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)重復滴定三次，平均耗用cmol·L－1KMnO4標準溶液VmL，則原過氧化氫溶液中過氧化氫的質量分數(shù)為________________。(5)若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則測定結果________(填“偏高”或“偏低”)。答案：(1)容量瓶(2)256285O2↑(3)酸式滴入最后半滴高錳酸鉀溶液，溶液呈淺紅色，且30s內不褪色(4)eq\f(0.085cV,ρ)×100%(或eq\f(17cV,200ρ)×100%)(5)偏高針對練2.回答下列問題：(1)用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測定Fe3O4中的二價鐵的含量。若需配制濃度為0.01000mol·L－1的K2Cr2O7標準溶液250mL，應準確稱取________gK2Cr2O7[保留4位有效數(shù)字，已知M(K2Cr2O7)＝294.0g·mol－1]。配制該標準溶液時，下列儀器中不必須用到的有______(填序號)。①電子天平②燒杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥膠頭滴管⑦移液管(2)金屬表面處理、皮革鞣制、印染等都可能造成鉻污染。六價鉻比三價鉻毒性高。以下為廢水中鉻元素總濃度的測定方法：準確移取25.00mL含Cr2Oeq\o\al(2－,7)和Cr3＋的酸性廢水，向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液，將Cr3＋氧化成Cr2Oeq\o\al(2－,7)，煮沸除去過量的(NH4)2S2O8；向上述溶液中加入過量的KI溶液，充分反應后，以淀粉為指示劑，向其中滴加0.015mol·L－1的Na2S2O3標準溶液，終點時消耗Na2S2O3溶液20.00mL。已知測定過程中發(fā)生的反應如下：①2Cr3＋＋3S2Oeq\o\al(2－,8)＋7H2O=Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6SOeq\o\al(2－,4)＋14H＋②Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O③I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)廢水中鉻元素的總濃度是__________mg·L－1。(3)Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定。測定產(chǎn)品(Na2S2O3·5H2O)純度：準確稱取Wg產(chǎn)品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.1000mol·L－1的碘標準溶液滴定。反應原理為2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－。①滴定至終點時，溶液顏色的變化：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②滴定起始和終點的液面位置如圖所示，則消耗碘標準溶液體積為________mL。產(chǎn)品的純度為(設Na2S2O3·5H2O的相對分子質量為Mr)________。答案：(1)0.7350③⑦(2)208(3)①由無色變藍色，半分鐘內不褪色②18.10eq\f(0.362Mr,W)%解析：(1)m(K2Cr2O7)＝0.01000mol·L－1×0.250L×294.0g·mol－1＝0.7350g。配制濃度為0.01000mol·L－1的溶液，量筒的精確度不夠。移液管是用于精確量取某特定體積(如5mL、10mL、20mL)液體的儀器，它在該溶液配制中沒有用處。(2)根據(jù)已知的離子反應①、②、③和有關數(shù)據(jù)，可以得出關系式Cr3＋～3S2Oeq\o\al(2－,3)(Na2S2O3)當作化學方程式用于有關計算。n(Na2S2O3)＝0.015mol·L－1×20.00mL×10－3L·mL－1＝3×10－4mol，則n(Cr3＋)＝1×10－4mol。m(Cr)＝1×10－4mol×52g·mol－1＝5.2×10－3g＝5.2mg。廢水中鉻元素總濃度為eq\f(5.2mg,0.025L)＝208mg·L－1。(3)②由題圖可知，滴定所消耗的碘標準溶液的體積為18.10mL－0.00mL＝18.10mL。由2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－可知，