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微专题40 氧化还原滴定与沉淀滴定的相关计算
1.(2023·浙江·统考高考真题)某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝( )
按如下流程开展实验。
已知:①铝土矿主要成分为 ,含少量 和 。用 溶液溶解铝土矿过程中 转变为难
溶性的铝硅酸盐。
② 的絮凝效果可用盐基度衡量,盐基度
当盐基度为0.60~0.85时,絮凝效果较好。
请回答:
(1)步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是 。
(2)下列说法不正确的是___________。
A.步骤I,反应须在密闭耐高压容器中进行,以实现所需反应温度
B.步骤Ⅱ,滤液浓度较大时通入过量 有利于减少 沉淀中的杂质
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】C.步骤Ⅲ,为减少 吸附的杂质,洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌
D.步骤Ⅳ中控制 和 的投料比可控制产品盐基度
(3)步骤V采用如图所示的蒸汽浴加热,仪器A的名称是 ;步骤V不宜用酒精灯直接加热的原
因是 。
(4)测定产品的盐基度。
的定量测定:称取一定量样品,配成溶液,移取 溶液于锥形瓶中,调 ,滴加指示
剂 溶液。在不断摇动下,用 标准溶液滴定至浅红色(有 沉淀),30秒
内不褪色。平行测试3次,平均消耗 标准溶液 。另测得上述样品溶液中
。
①产品的盐基度为 。
②测定 过程中溶液 过低或过高均会影响测定结果,原因是 。
【答案】(1)NaAlO
2
(2)C
(3) 蒸发皿 酒精灯直接加热受热不均匀,会导致产品盐基度不均匀
(4) 0.7 pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏少,
而pH过高,氢氧根会与银离子反应,导致消耗的硝酸银偏多
【解析】铝土矿主要成分为 ,含少量 和 ,向铝土矿中加氢氧化钠溶液,得到难溶性铝硅
酸盐、偏铝酸钠,氧化铁不与氢氧化钠溶液反应,过滤,滤液中主要含偏铝酸钠,向偏铝酸钠溶液中通入
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】二氧化碳,过滤,得到氢氧化铝沉淀,分为两份,一份加入盐酸得到氯化铝,将两份混合得到聚合氯化铝
溶液,加热得到聚合氯化铝固体。
(1)根据题中信息步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是NaAlO ;故答案为:NaAlO 。
2 2
(2)A.步骤I,反应所学温度高于100℃,因此反应须在密闭耐高压容器中进行,以实现所需反应温度,
故A正确;
B.步骤Ⅱ,滤液浓度较大时通入过量 生成氢氧化铝和碳酸氢钠溶液,有利于减少 沉淀中的杂
质,故B正确;
C.步骤Ⅲ,洗涤时不能需对漏斗中的沉淀充分搅拌,故C错误;
D. 中a、b可通过控制 和 的投料比来控制产品盐基度,故D正确;
综上所述,答案为:C。
(3)步骤V采用如图所示的蒸汽浴加热,根据图中信息得到仪器A的名称是蒸发皿;酒精灯直接加热受
热不均匀,会导致产品盐基度不均匀,而用蒸汽浴加热,受热均匀,得到的产品盐基度均匀;故答案为:
蒸发皿;酒精灯直接加热受热不均匀,会导致产品盐基度不均匀。
(4)①根据 ,样品溶液中氯离子物质的量浓度为 ,
,根据电荷守恒得到 产品的盐基度为 ;故答案为:0.7。
②测定 过程中溶液 过低或过高均会影响测定结果,原因是pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重
铬酸跟,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏少,而pH过高,氢氧根会与银离子反应,导致消耗的硝酸
银偏多;故答案为:pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏
少,而pH过高,氢氧根会与银离子反应,导致消耗的硝酸银偏多。
2.(2023·湖北·统考高考真题)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题:
(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图,仪器A的名称为 ,装置B的作用为 。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)铜与过量 反应的探究如下:
实验②中Cu溶解的离子方程式为 ;产生的气体为 。比较实验①和②,从氧化还原角度说
明 的作用是 。
(3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提纯干燥后的X在惰
性氛围下加热,mgX完全分解为ng黑色氧化物Y, 。X的化学式为 。
(4)取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后,调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂,
用 标准溶液滴定,滴定终点时消耗 标准溶液15.00mL。(已知:
, )标志滴定终点的现象是 ,粗品中X的相对含量
为 。
【答案】(1) 具支试管 防倒吸
(2) Cu+H O +2H+= Cu2++2H O O 既不是氧化剂,又不是还原剂
2 2 2 2
(3)CuO
2
(4) 溶液蓝色消失,且半分钟不恢复原来的颜色 96%
【解析】(1)由图可知,仪器A的名称为具支试管;铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮,其中二氧
化氮易溶于水,需要防倒吸,则装置B的作用为防倒吸;
(2)根据实验现象,铜片溶解,溶液变蓝,可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应,生成硫酸铜,离
子方程式为:Cu+H O +2H+= Cu2++2H O;硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气,则产生的气体为O ;在铜
2 2 2 2
和过氧化氢的反应过程中,氢元素的化合价没有发生变化,故从氧化还原角度说明 的作用是:既不是氧
化剂,又不是还原剂;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(3)在该反应中铜的质量m(Cu)=n× ,因为 ,则m(O)= ,则X的化学式中
铜原子和氧原子的物质的量之比为: ,则X为CuO ;
2
(4)滴定结束的时候,单质碘消耗完,则标志滴定终点的现象是:溶液蓝色消失,且半分钟不恢复原来
的颜色;在CuO 中铜为+2价,氧为-1价,根据 ,可以得到关系式:
2
,则n(CuO )= ×0.1mol/L×0.015L=0.0005mol,粗品中X的相对含量为
2
。
指示剂选择:
氧化还原滴定法的指示剂有三类。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
液遇碘标准溶液变蓝;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粉
红色。
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、NaCO 混合溶液与盐酸的反
2 3
应及沉淀反应。
1.氧化还原滴定法
(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,或者间接滴定一些本身并没
有还原性或氧化性、但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
(2)试剂:常用于滴定的氧化剂有KMnO 、KCr O 等;常用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
4 2 2 7
(3)实例
①酸性KMnO 溶液滴定HC O 溶液
4 2 2 4
原理:2MnO+6H++5HC O===10CO ↑+2Mn2++8HO。
2 2 4 2 2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】指示剂:酸性KMnO 溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂,当滴入最后一滴酸性KMnO 溶液后,溶液
4 4
由无色变浅红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。
②NaSO 溶液滴定碘液
2 2 3
原理:2NaSO+I===Na SO+2NaI。
2 2 3 2 2 4 6
指示剂:用淀粉溶液做指示剂,当滴入最后一滴NaSO 溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原
2 2 3
色,说明达到滴定终点。
2.沉淀滴定法
(1)概念:沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多,但符合条件的却很
少,实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-浓度。
(2)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。如用AgNO 溶液测定溶液中Cl-的含量时
3
常以CrO为指示剂,这是因为AgCl比Ag CrO 更难溶的缘故。
2 4
1.(2023·浙江·统考高考真题)草酸( )是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验I:往 溶液中滴加 溶液。
实验Ⅱ:往 溶液中滴加 溶液。
[已知: 的电离常数 ,溶液混合后体积变化忽略不
计],下列说法正确的是
A.实验I可选用甲基橙作指示剂,指示反应终点
B.实验I中 时,存在
C.实验Ⅱ中发生反应
D.实验Ⅱ中 时,溶液中
【答案】D
【解析】A. 溶液被氢氧化钠溶液滴定到终点时生成显碱性的草酸钠溶液,为了减小实验误差要
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】选用变色范围在碱性范围的指示剂,因此,实验I可选用酚酞作指示剂,指示反应终点,故A错误;
B.实验I中 时,溶质是 、 且两者物质的量浓度相等,
,,则草酸氢根的电离程度大于草酸根的水解程度,因此存在
,故B错误;
C.实验Ⅱ中,由于开始滴加的氯化钙量较少而 过量,因此该反应在初始阶段发生的是
,该反应的平衡常数为
,因为平衡常数很大,说明反应能够完全进行,当
完全消耗后, 再和 发生反应,故C错误;
D.实验Ⅱ中 时,溶液中的钙离子浓度为
,溶液中
,故D正确。
综上所述,答案为D。
2.(2023·山东·统考高考真题)一定条件下,乙酸酐 醇解反应
可进行完全,利用此反应定量测定有机醇 中的羟
基含量,实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中,加入 样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酐完
全水解: 。
③加指示剂并用 甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液 。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐-苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用
甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液 。对于上述实验,下列做法正确的是
A.进行容量瓶检漏时,倒置一次即可
B.滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定达滴定终点
C.滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D.滴定读数时,应双手一上一下持滴定管
【答案】C
【解析】A.进行容量瓶检漏时,倒置一次,然后玻璃塞旋转180度后再倒置一次,故A错误;
B.滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,且半分钟内不变回原色,才是达到滴定终点,故B错误;
C.滴定读数时,应单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,故C正确;
D.滴定读数时,应单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,故D错误;
答案为C。
3.(2023·浙江·高考真题)某研究小组制备纳米 ,再与金属有机框架 )材料复合制备荧光材料
,流程如下:
已知:①含
锌组分间的转化关系:
② 是 的一种晶型, 以下稳定。
请回答:
(1)步骤Ⅰ,初始滴入 溶液时,体系中主要含锌组分的化学式是 。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)下列有关说法不正确的是___________。
A.步骤Ⅰ,搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高,使反应充分
B.步骤Ⅰ,若将过量 溶液滴入 溶液制备 ,可提高 的利用率
C.步骤Ⅱ,为了更好地除去杂质,可用 的热水洗涤
D.步骤Ⅲ,控温煅烧的目的是为了控制 的颗粒大小
(3)步骤Ⅲ,盛放样品的容器名称是 。
(4)用 和过量 反应,得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米 ,沉淀无需洗涤的原
因是 。
(5)为测定纳米 产品的纯度,可用已知浓度的 标准溶液滴定 。从下列选项中选择合理的仪
器和操作,补全如下步骤[“___________”上填写一件最关键仪器,“(___________)”内填写一种操作,均用
字母表示]。
用___________(称量 样品 )→用烧杯(___________)→用___________(___________)→用移液管
(___________)→用滴定管(盛装 标准溶液,滴定 )
仪器:a、烧杯;b、托盘天平;c、容量瓶;d、分析天平;e、试剂瓶
操作:f、配制一定体积的Zn2+溶液;g、酸溶样品;h、量取一定体积的 溶液;i、装瓶贴标签
(6)制备的 荧光材料可测 浓度。已知 的荧光强度比值与 在一定浓度范围
内的关系如图。
某研究小组取 人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量 ),经预处理,将其中 元素全部转化为
并定容至 。取样测得荧光强度比值为10.2,则1个血浆铜蓝蛋白分子中含 个铜原子。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】(1)
(2)BC
(3)坩埚
(4)杂质中含有 ,在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去。
(5)
(6)8
【解析】本题为一道无机物制备类的工业流程题,首先向氢氧化钠溶液中滴加硫酸锌溶液并搅拌,此时生
成 ,分离出 后再控温煅烧生成纳米氧化锌,进一步处理后得到最终产品。
(1)初始滴入 溶液时,氢氧化钠过量,根据信息①可知,体系中主要含锌组分的化学式是
;
(2)A.步骤Ⅰ,搅拌可以使反应物充分接触,加快反应速率,避免反应物浓度局部过高,A正确;
B.根据信息①可知,氢氧化钠过量时,锌的主要存在形式是 ,不能生成 ,B错误;
C.由信息②可知, 以下稳定,故在用 的热水洗涤时会导致, 分解为其他
物质,C错误;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】D.由流程可知,控温煅烧时 会转化为纳米氧化锌,故控温煅烧的目的是为了控制 的颗粒
大小,D正确;
故选BC;
(3)给固体药品加热时,应该用坩埚,故步骤Ⅲ,盛放样品的容器名称是坩埚;
(4)两者反应时,除了生成固体ZnO外,还会生成二氧化碳,氨气和水蒸气,即杂志都是气体,故沉淀
不需要洗涤的原因是:杂质中含有 ,在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去;
(5)为了使测定结果尽可能准确,故可以用分析天平称量ZnO的质量,选择d,随后可以用酸来溶解氧化
锌,故选g,溶解后可以用容量瓶配制一定浓度的溶液,故选c(f),再用移液管量取一定体积的配好的溶液
进行实验,故选h,故答案为: ;
(6)人血浆铜蓝蛋白的物质的量n(人血浆铜蓝蛋白)= ,由于实验测得荧光强
度比值为10.2,则铜离子浓度n(Cu2+)= ,则则1个血浆铜蓝蛋白分子中含
8个铜原子。
4.(2022·浙江)滴定实验是化学学科中最重要的定量实验之一。常见的滴定实验有酸碱中和滴定、氧化
还原反应滴定、沉淀滴定等等。
(1)氧化还原滴定—葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定,葡萄酒常用焦亚硫酸钠( )作抗氧化剂。测定
某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离 计算)的方案如图:
往实验中加入盐酸的目的是将 全部转化成 ;滴定过程中发生的反应是:
。
①加入盐酸时发生的离子方程式为:_______。
②滴定时I 溶液应装在_______(“酸”或“碱”)式滴定管中,该滴定过程中的指示剂为:_______。
2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】③将I 标准溶液装入滴定管的具体操作顺序为_______(填字母),再夹在滴定管夹上备用。
2
a.装入I 标准溶液至0刻度以上;
2
b.检查滴定管是否漏液;
c.排尽尖嘴部分气泡;
d.用I 标准溶液润洗滴定管 次;
2
e.用蒸馏水清洗 次;
f.将液面调节至“0”或“0”刻度以下。
④实验消耗I 溶液 ,所测样品中抗氧化剂的残留量(以游离 计算)为_______ 。下列情形会
2
造成测定结果偏高的是:_______。
A.滴定持续时间稍长,溶液中部分 被空气氧化
B.滴定前平视,滴定后俯视
C.滴定前滴定管尖有气泡,滴定后气泡消失
D.盛装标准溶液的滴定管用蒸馆水洗净后,未润洗
(2)沉淀滴定——滴定剂与被滴定物生成的沉淀比滴定剂与指示剂生成的沉淀更难溶;且二者之间,有明显
的颜色差别。参考表中的数据,若用 滴定 溶液,可选用的指示剂是:_______(填选项字母)
A. B. C. D.
难溶物
颜色 白 浅黄 白 砖红 白
【答案】(1) +2H+=2SO +H O 酸 淀粉溶液 bedacf 0.32 CD
2 2
(2)A
【解析】葡萄酒常用焦亚硫酸钠( )作抗氧化剂,测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离 计
算)时,先加酸转化为SO ,再用过量碘水吸收SO ,最后用氧化还原滴定法测定过量碘的物质的量,从而
2 2
求出与SO 反应的碘的物质的量。
2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)①加入盐酸时,Na S O 与盐酸发生复分解反应,生成SO 等,离子方程式为: +2H+=2SO +H O。
2 2 5 2 2 2
②I 会腐蚀橡胶,滴定时I 溶液应装在酸式滴定管中,该滴定过程中的指示剂为淀粉溶液。
2 2
③将I 标准溶液装入滴定管时,应先检查是否漏液,再水洗、待盛装液体润洗、装药品、排气泡、调液面、
2
记读数等,所以具体操作顺序为bedacf。
④由反应式知,实验消耗I 的物质的量等于SO 的物质的量,则所测样品中抗氧化剂的残留量(以游离
2 2
计算)为: =0.32g/L。
A.滴定持续时间稍长,溶液中部分 被空气氧化,则所用碘水的体积偏小,测定结果偏低;
B.滴定前平视,滴定后俯视,则所读取碘溶液的体积偏小,测定结果偏低;
C.滴定前滴定管尖有气泡,滴定后气泡消失,则所读取碘溶液的体积偏大,测定结果偏高;
D.盛装标准溶液的滴定管用蒸馏水洗净后,未润洗,则所用标准碘溶液的体积偏大,测定结果偏高;
综合以上分析,CD符合题意,故选CD。答案为: +2H+=2SO +H O;酸;淀粉溶液;bedacf;0.32;
2 2
CD;
(2)沉淀滴定,要求滴定剂与被滴定物生成的沉淀比滴定剂与指示剂生成的沉淀更难溶;且二者之间,有明
显的颜色差别。由表中数据及颜色可知,若用 滴定 溶液,可选用的指示剂是Na CrO ,故选
2 4
A。答案为:A。
1.(2023·湖南娄底·统考模拟预测)某小组设计实验测定胆矾( )纯度(杂质不参与反应):称取
胆矾样品溶于蒸馏水,加入足量KI溶液,充分反应后,过滤。把滤液配制成250mL溶液,准确量取配
制溶液25.00mL于锥形瓶中,滴加2滴溶液X,用 溶液滴定至终点,消耗滴定液Vml。涉
及有关反应如下: , 。下列叙述正确的是
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A.X为甲基橙溶液
B.滴加 溶液时选择滴定管如图所示
C.滴定管装液之前最后一步操作是水洗
D.胆矾纯度为
【答案】D
【解析】A.滴定反应为碘单质与硫代硫酸钠反应,因为碘单质遇淀粉变蓝,则指示剂X为淀粉溶液,A项
错误;
B. 水解而使其溶液显碱性,因此滴加该溶液要选择碱式滴定管,B项错误;
C.滴定管装液之前最后一步操作是润洗,即用待装液润洗滴定管,C项错误;
D.根据关系式: 可知,胆矾纯度为
,D项正确;
答案选D。
2.(2023·全国·统考一模)某温度下,25mL含KX和KY的混合溶液,用0.1000mol•L-1的硝酸银标准溶液对
该混合液进行电位滴定(在滴定过程中,随着滴定剂的不断加入,电极电位E不断发生变化,电极电位发生
突跃时,说明滴定到达终点)、获得电动势(E)和银硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】已知:
I.Ag+与Y-反应过程为:①Ag++2Y- [AgY ]-、②[AgY ]-+Ag+ 2AgY↓。
2 2
II.该温度下,K (AgY)=2×10-16,K (AgX)=2×10-10
sp sp
III.Y-与H+的反应可以忽略。
下列说法不正确的是
A.若HY为弱酸,则从开始到A点,水的电离程度不断减小
B.原混合溶液中c(KX)=0.02000mol•L-1,c(KY)=0.03000mol•L-1
C.若反应①的平衡常数为K ,反应②的平衡常数为K ,则 =K (AgY)
1 2
D.将AgX和AgY的饱和溶液等体积混合,加入足量硝酸银溶液,析出固体AgX多于AgY
【答案】B
【解析】A.对于结构相似的物质,溶度积小的先生成沉淀,根据反应的方程式可知,A点生成[AgY ]-,B
2
点生成AgY,若HY为弱酸,则KY溶液中由于水解促进水的电离,滴加AgNO 溶液时,Y-浓度逐渐减小,水
3
的电离程度逐渐减小,故A正确;
B.OA段发生的反应为Ag++2Y- [AgY ]-,AB段发生的反应为[AgY ]-+Ag+ 2AgY↓,所以V =5.0,原溶
2 2 1
液中n(Y-)=2 0.1000 mol/L 2.50 10-3 L=5 10-4mol,c(KY)=5 10-4mol÷0.025 L=0.02000 mol/L,BC段发生的反
应为Ag++X-=AgX↓,BC段消耗的标准AgNO3溶液的体积为12.50mL-5.00ml=7.50 mL,则原溶液中n(X- )=0.
1000 mol/L 7.5 10-3 L=7.5 10-4mol,c(KX)= =0.03mol/L,故B错误;
C.①的平衡常数为K = ,反应②的平衡常数为K = ,K K =
1 2 1 2
,Ag++Y-=AgY↓,K (AgY)=c(Ag+)c(Y-)= ,则 =K (AgY),故C正确;
sp
D.因为K (AgY)