文档文本内容
5-5 氧化还原滴定实验
综合性强:融合元素化合物、化学反应原理、实验操作、定量计算、误差分析
于一体。
流程清晰:通常以“实验目的—实验原理—操作步骤—数据处理—结论分析”
为主线展开。
信息量大:题干中常包含陌生反应、新物质、新装置或新方法,要求考生具备
信息提取与迁移能力。
设问层次分明:从基础操作、仪器选用,到原理分析、计算推理,再到误差判
断与实验设计,层层递进。
答案严谨:对化学用语、操作描述、计算过程、结论表述的准确性和规范性要
求高。
考查知识:
核心反应:氧化还原反应方程式的书写与配平,特别是涉及多步反应的计量关系。
实验基础:常见仪器的名称、用途、操作规范(如滴定管、容量瓶、移液管等)。
原理理解:滴定终点判断、指示剂选择、标准溶液配制、沉淀洗涤与干燥等。
定量计算:物质的量浓度、质量分数、产率、化学式推断等计算。
误差分析:系统分析操作失误对测定结果的影响。
考查能力:
信息处理能力:从题干、图表、反应式中提取关键信息。
实验探究能力:理解实验设计意图,评价实验方案的优劣。
逻辑推理能力:基于守恒思想(质量、电荷、电子)进行推断与计算。
规范表达能力:用准确的化学术语和严谨的逻辑描述实验现象、操作与结论。
考查方式:
通过真实或模拟的科研情境,将教材知识置于新背景下考查。
通过多步骤、多组分的测定实验,考查学生的系统思维和综合应用能力。
通过开放性设问(如“能否推断化学式”“说明理由”),考查学生的批判性思维和语言组织能
力。
第一步:通读题干,明确“目的”与“原理”
圈出实验目的(测定什么?制备什么?)。
划出关键反应方程式和已知信息(特别是计量关系)。
第二步:梳理流程,建立“步骤”与“数据”联系
将实验步骤序号化,理解每一步的目的。
将实验数据(质量、体积、浓度)与对应步骤挂钩。
第三步:分点答题,对接“设问”与“考点”
仪器名称、操作顺序 → 回归教材基础。
指示剂、终点现象 → 联系反应原理。
计算 → 寻找守恒关系(元素守恒、电子守恒、电荷守恒)。
误差分析 → 采用“误差传递链”思维:操作失误 → 物理量变化 → 计算值变化 → 结果偏高/偏
低。
第四步:复核检查,确保“规范”与“完整”
检查单位、有效数字、化学式书写。
检查语言表述是否严谨(如“半分钟内不变色”)。
检查逻辑是否自洽(如推断化学式需说明依据)。
1.
氧化还原反应基础
o
常见氧化剂/还原剂及其产物(如 KMnO₄、I₂、S₂O₃²⁻、Fe²⁺/Fe³⁺ 等)。
o
电子转移数目与反应系数关系。
2.
滴定实验核心
o
指示剂:淀粉(碘量法)、二苯胺磺酸钾(重铬酸钾法)、自身指示剂(KMnO₄)。
o
终点判断:颜色变化且半分钟内不恢复。
o
标准溶液配制:计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。
o
滴定操作:润洗、装液、调零、排气泡、控制滴速、半滴操作、读数。
3.
定量计算常用公式
o
c1V1=c2V2(稀释或反应)
o
质量分数:
o
产率:产率=
4.
实验常用仪器与操作
o
容量瓶、滴定管、移液管、锥形瓶、烧杯、漏斗、玻璃棒。
o
过滤、洗涤、干燥、恒重、水浴加热、冷凝回流。
易错点
错误示例
正确做法
仪器选用
量取 25.00 mL 溶液用量筒
应用移液管或滴定管
终点描述
“蓝色消失”
“蓝色恰好褪去,且半分钟内不复色”
数据取舍
随意删除差异数据
有明显误差的数据需分析后舍去(如第一次数据明显
偏差)
计算关系
直接套用公式,忽略多步反应
计量系数
根据总反应写出元素或电子守恒关系式
误差判断
只写“偏大/偏小”,不说理由
需简要说明因果链(如“溶液溅出 → 溶质减少 →
浓度偏低”)
化学式推
断
只写结论,不写推导过程
需列出 n(各组分),说明依据(电荷守恒、质量守恒)
语言表述
口语化、不严谨(如“滴一
下”)
使用规范术语(如“半滴滴加”“悬而不落”)
【典例】
【审题】
1.(2025·天津·高考真题)硫酸铜铵可用作杀虫剂等,
其晶体组成可表示为
。某
学习小组为探究其组成进行了如下实验。
Ⅰ.溶液的配制
将硫酸铜铵晶体研细,准确称量20.000 g,在烧杯中加入
1.
抓目的:测定晶体 (NH₄)₂Cu(SO₄)₂·xH₂O 的
组成。
2.
理步骤:
o
Ⅰ:配溶液 → Ⅱ-①:测 SO₄²⁻(沉
淀法)→ Ⅱ-②:测 Cu²⁺ (碘量
适量水溶解,用容量瓶配制成500 mL 溶液。
Ⅱ.组成的测定
①SO
定量分析:取25.00 mL 硫酸铜铵溶液放入烧杯
中,加入过量的经盐酸酸化的BaCl2溶液,使SO
完全沉淀,经过滤、洗涤、干燥至恒重,得到BaSO4
固体并记录质量。重复四次实验,结果分别为1.066
g、1.164 g、1.165 g 和1.166 g。
②Cu2+定量分析:取25.00 mL 硫酸铜铵溶液放入锥形瓶
中,调节溶液的pH 至3~4,加入过量的KI 溶液,用
0.1000 mol/L Na2S2O3溶液滴定至浅黄色,加入指示
剂,充分摇动后继续滴定至终点。重复四次实验,
消耗Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL。
已知:
(1)研细晶体的仪器名称为 。
(2)配制500 mL 溶液定容时,操作的正确顺序为
(填序号)。
a.将蒸馏水注入容量瓶
b.改用胶头滴管滴加蒸馏水
c.观察到液面离刻度线1~2 cm
d.至凹液面与刻度线相切
(3)分析
时,洗涤沉淀能否用稀硫酸作为洗涤试
剂? (填“能”或“不能”)。实验得到
BaSO4的平均质量为 。
(4)分析Cu2+时:①选用的指示剂为 ;②
临近滴定终点时,需改为半滴滴加,其具体操作为
;③达到滴定终点的标志为 。
(5)硫酸铜铵晶体中元素Cu 的质量分数为
。
(6)判断下列操作的影响(填“偏高”“偏低”或“无影
响”);
①若在配制硫酸铜铵溶液时,烧杯中的溶液有少量溅
出,则所配溶液浓度 ;
②若在滴定终点读数时,俯视液面,则Cu2+含量的测定
结果 。
(7)根据上述实验和结果,能否推断出硫酸铜铵晶体的
化学式?说明理由。 (填“能”或“不
法)。
3.
挖信息:
o
SO₄²⁻ 测定用 BaCl₂ 酸化的目的?防
止其他沉淀干扰。
o
Cu²⁺ 测定中,反应:2Cu²⁺ ~ I₂ ~
2S₂O₃²⁻。
4.
对设问:
o
(3)洗涤能否用稀 H₂SO₄?→ 思考
是否引入 SO₄²⁻。
o
(5)计算 Cu 质量分数 → 用滴定
数据,找 Cu²⁺ 与 S₂O₃²⁻ 的 1:1 关
系。
o
(7 )能否推化学式?→ 已有
n(SO₄²⁻)、n(Cu²⁺),可推 n(NH₄⁺)(电
荷守恒)和 n(H₂O)(质量守恒)。
能”),理由是 。
【答案】(1)研钵
(2)acbd
(3) 不能 1.165 g
(4) 淀粉溶液 将悬挂在滴定管尖嘴处的液
体,轻轻靠一下锥形瓶内壁,随即用少量蒸馏水淋
下 溶液恰好由蓝色变为无色,且半分钟内不变
色;
(5)16%
(6) 偏低 偏低
(7) 能 由电荷守恒可以确定NH 的物质的
量,由质量守恒可以确定H2O 的物质的量,进而推
算出最简整数比,得出化学式
【解析】该实验的实验目的是用滴定法测定杀虫剂硫酸
铜铵晶体的组成。
(1)实验室研细晶体的仪器为研钵;
(2)配制500 mL 溶液定容的操作为将蒸馏水注入容量
瓶,观察到液面离刻度线1~2 cm,改用胶头滴管滴
加蒸馏水,至凹液面与刻度线相切,操作的正确顺
序为acbd;
(3)分析硫酸根离子时,不能用稀硫酸洗涤,否则硫酸
根离子会与附在沉淀表面的钡离子转化为硫酸钡沉
淀,导致所测硫酸钡的质量偏大;由题给数据可
知,第一次实验测得数据偏大,应舍去,则硫酸钡
的平均质量为
=1.165 g;
(4)由题意可知,分析铜离子时,应选用淀粉溶液作指
示剂,当溶液中的碘与硫代硫酸钠溶液完全反应
时,溶液会由蓝色变为无色,临近滴定终点时,需
改为半滴滴加,具体操作为将悬挂在滴定管尖嘴处
的液体,轻轻靠一下锥形瓶内壁,随即用少量蒸馏
水淋下,达到滴定终点的标志为溶液恰好由蓝色变
为无色,且半分钟内不变色;
(5)由方程式可得如下转化关系:2Cu2+-I2-2S2O
,滴定
消耗25.00 mL0.1000 mol/L 硫代硫酸钠溶液,则硫
酸铜铵晶体中元素铜的质量分数为
=16%;
(6)①若在配制硫酸铜铵溶液时,烧杯中的溶液有少量
溅出会使溶质的物质的量偏小,导致所配溶液浓度
偏低;
②若在滴定终点读数时,俯视液面会使消耗硫代硫酸钠
溶液的体积偏小,导致所测铜离子含量的测定结果
偏低;
(7)由题意可知,实验测得硫酸根离子和铜离子的物质
的量,则由电荷守恒可以确定硫酸铜铵晶体中铵根
离子的物质的量,由质量守恒可以确定结晶水的物
质的量,由物质的量之比等于微粒个数之比可以得
出硫酸铜铵晶体的化学式,所以根据上述实验和结
果能否推断出硫酸铜铵晶体的化学式。
2.(2025·四川·高考真题)双水杨醛缩乙二胺(
,
)的锰配合物(
)常用作有机氧化反
应的催化剂。某化学课外小组制备了该配合物并确定其组成。
Ⅰ.
配合物的制备
制备原理:
实验步骤:
实验装置如图所示(省略夹持和加热等装置)。将反应物用乙醇溶解,在空气中,
反应30 分钟。
反应结束后,经冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥,获得产物。
Ⅱ.
配合物中x 的测定
①移取
的
溶液置于锥形瓶中,加入
的维生素
溶液充分混合,放置
分钟。
②往上述锥形瓶中加入5 滴
的淀粉溶液,立即用
的
标准溶液滴定至终点。平行测
定三次,消耗标准溶液的平均体积为
。
上述测定过程所涉及的反应如下:
回答下列问题:
(1)制备过程中,仪器A 的名称是 ,最适宜的加热方式为 (填标号)。
A.酒精灯 B.水浴 C.油浴
(2)制备过程中,空气的作用是 。
(3)步骤①中,“
维生素C 溶液”应用 (填标号)量取。
a.烧杯 b.量筒 c.移液管
(4)步骤①中,加入维生素C 溶液后,“放置
分钟”,时间不宜过长的原因是 。
(5)步骤②中,
标准溶液应置于 (填“酸式”或“碱式”)滴定管;滴定接近终点时,加入半
滴
标准溶液的操作过程是 。
(6)若滴定时过量,将引起测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(7)根据实验数据,
中
(保留整数)。
【答案】(1) 球形冷凝管 B
(2)将
氧化
(3)c
(4)防止时间过长维生素C 被氧化,影响后续测定结果
(5) 酸式 微微转动酸式滴定管的活塞,使溶液悬在滴定管口,形成半滴,用锥形瓶内壁将
其沾落,再以洗瓶用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁将
的标准溶液冲入
(6)偏小
(7)1
【解析】在本题中,第一步制备
时,将反应物溶于乙醇,根据图中仪器可以看出,实验过程中
使用了球形冷凝管,因为制备过程中在
反应30 分钟,根据反应温度可以知道,
的反应温度应该采取水浴加热的方式进行加热;从反应方程式可以看出,锰元素的价态从
·
中的+2 价到
有明显的升高(根据
推断L 为-2 价,
则要高
于原本的+2 价),可知空气的作用是将
氧化;在测定过程中,量取
维生素C 溶液,
因为体积精确到小数点后两位,所以应该使用移液管量取;因为维生素C 具有较强的还原性,放置
时间过长会被氧化,所以放置
分钟,避免影响后续的测定结果;测定时,
的标准溶液具有
一定的氧化性,所以应该置于酸式滴定管,需要注意的是,最后接近滴定终点时,要半滴滴定,加
入半滴的操作应该是微微转动酸式滴定管的活塞,使溶液悬在滴定管口,形成半滴,用锥形瓶内壁
将其沾落,再以洗瓶用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁将
的标准溶液冲入;因为
,滴定
过量时,消耗的标准溶液体积偏大,计算得出的与
的标准溶液反应的维生素
也会变
多,导致计算出的与维生素C 反应的
变少,最终测定的结果就会偏小。
(1)根据图中仪器可以看出,实验过程中使用了球形冷凝管,所以A 的名称是球形冷凝管;在
中反应最适宜的加热方式为水浴加热,选B。
(2)从
·
到
中锰元素的价态升高,所以空气的作用是将
氧化。
(3)量取
维生素C 溶液,因为体积精确到小数点后两位,所以应该使用移液管量取,选c。
(4)维生素C 具有较强的还原性,放置时间过长会被氧化,所以放置
分钟,避免影响后续的测定
结果。
(5)
的标准溶液具有一定的氧化性,所以应该置于酸式滴定管;需要注意的是,最后接近滴定终点
时,要半滴滴定避免滴定过量导致结果有误差,加入半滴的操作应该是微微转动酸式滴定管的活
塞,使溶液悬在滴定管口,形成半滴,用锥形瓶内壁将其沾落,再以洗瓶用少量蒸馏水冲洗锥形瓶
壁将
的标准溶液冲入
(6)因为
,滴定过量时,消耗的标准溶液体积偏大,因为维生素C 的总量是一定的,
就会导致计算得出的与
的标准溶液反应的维生素
变多,从而与维生素C 反应的
变少,最终测定的结果就会偏小。
(7)根据双水杨醛缩乙二胺(
,
)和相对原子质量可以计算得出
,移取的
质量为
,维生素C 的物质的量为
,
消耗的维生素C 的物质
的量为
,所以与
反应的维生素C 的物质的
量为
,根据反应的化学计量关系(2mol
与
维生素C
反应)进行计算:
,保留整数解得
。
2.(2024·山东·高考真题)利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹
持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将
样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氟乙烯活塞滴定管G 内预装
略小于
的
碱性标准溶液,吸收管F 内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F 内滴
入适量
碱性标准溶液,发生反应:
,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入
,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F 内溶液浅蓝色消退时(发生反应:
),立即用
碱性标准溶液
滴定至浅蓝色复现。随
不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取
的碱性溶液和一定量的
固体,配制
碱性标准溶液,
下列仪器必须用到的是_______(填标号)。
A.玻璃棒
B.
锥形瓶
C.
容量瓶
D.胶头滴管
(2)装置B 和C 的作用是充分干燥
,B 中的试剂为 。装置F 中通气管末端多孔玻璃泡内置
一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是 。
(3)该滴定实验达终点的现象是 ;滴定消耗
碱性标准溶液
,样品中硫的质量分数是
(用代数式表示)。
(4)若装置D 中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进
的生成,粉尘在该过程中的作用是
;若装置E 冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是 ;若滴定过程中,有少量
不经
直接将
氧化成
,测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)AD
(2) 浓硫酸 防止倒吸
(3) 当加入最后半滴
碱性标准溶液后,溶液由无色突变为蓝色且30s 内不变色
(4) 催化剂 通入F 的气体温度过高,导致部分
升华,从而消耗更多的
碱性标准溶液
不变
【解析】由题中信息可知,利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验中,将氧气经干燥、
净化后通入管式炉中将钢铁中硫氧化为
,然后将生成的
导入碘液中吸收,通过消耗
碱性标准溶液的体积来测定钢铁中硫的含量。
(1)取
的碱性溶液和一定量的
固体,配制
碱性标准溶液
(稀释了50 倍后
的浓度为0.0020000
),需要用碱式滴定管或移液管量取
的碱性溶液,需要用一定精确度的天平称量一定质量的
固体,需要
在烧杯中溶解
固体,溶解时要用到玻璃棒搅拌,需要用
容量瓶配制标准溶液,需要用
胶头滴管定容,因此,下列仪器必须用到的是AD。
(2)装置B 和C 的作用是充分干燥
,浓硫酸具有吸水性,常用于干燥某些气体,因此B 中的试剂为
浓硫酸。装置F 中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子,其目的是防止倒吸,因为
磨砂浮子的密度小于水,若球泡内水面上升,磨砂浮子也随之上升,磨砂浮子可以作为一个磨砂玻
璃塞将导气管的出气口堵塞上,从而防止倒吸。
(3)该滴定实验是利用过量的1 滴或半滴标准溶液来指示滴定终点的,因此,该滴定实验达终点的现
象是当加入最后半滴
碱性标准溶液后,溶液由无色突变为蓝色且30s 内不变色;由S 元素守恒
及
、
可得关系式3S~3
~3
~
,若滴定消耗
碱性标准溶液
,则
,
,样品中硫的质量分数是
。
(4)若装置D 中瓷舟未加盖,燃烧时产生粉尘中含有铁的氧化物,铁的氧化物能催化
的氧化反应
从而促进
的生成,因此,粉尘在该过程中的作用是催化剂;若装置E 冷却气体不充分,则通入
F 的气体温度过高,可能导致部分
升华,这样就要消耗更多
碱性标准溶液,从而可能导致测
定结果偏大;若滴定过程中,有少量
不经
直接将
氧化成
,从电子转移守恒的角度
分析,
得到
被还原为
,仍能得到关系式3S~3
~
,测定结果会不变。
3.(2024·全国甲卷·高考真题)
(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与
过氧化氢制取,反应方程式如下:
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入
、
蒸馏水和
尿素,搅拌溶解。
下反应
,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体
。
(二)过氧化脲性质检测
I.过氧化脲溶液用稀
酸化后,滴加
溶液,紫红色消失。
Ⅱ.过氧化脲溶液用稀
酸化后,加入
溶液和四氯化碳,振荡,静置。
(三)产品纯度测定
溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成
溶液。
滴定分析:量取
过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀
,用准确浓度的
溶液
滴定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。
回答下列问题:
(1)过滤中使用到的玻璃仪器有 (写出两种即可)。
(2)过氧化脲的产率为 。
(3)性质检测Ⅱ中的现象为 。性质检测I 和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是 。
(4)下图为“溶液配制”的部分过程,操作a 应重复3 次,目的是 ,定容后还需要的操作为
。
(5)“滴定分析”步骤中,下列操作错误的是_____(填标号)。
A.
溶液置于酸式滴定管中
B.用量筒量取
过氧化脲溶液
C.滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
D.锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管液面刻度
(6)以下操作导致过氧化脲纯度测定结果偏低的是_____(填标号)。
A.容量瓶中液面超过刻度线
B.滴定管水洗后未用
溶液润洗
C.摇动锥形瓶时
溶液滴到锥形瓶外
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1)烧杯、漏斗、玻璃棒,可任选两种作答
(2)50%
(3) 液体分层,上层为无色,下层为紫红色 还原性、氧化性
(4) 避免溶质损失 盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀
(5)BD
(6)A
【解析】(1)过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,可任选两种作答。
(2)实验中加入尿素的质量为12.0g,物质的量为0.2mol,过氧化氢的质量为
,物质的量约为0.245mol,过氧化氢过量,产率应按照尿素的质量
计算,理论上可得到过氧化脲0.2mol,质量为0.2mol×94g/mol=18.8g,实验中实际得到过氧化脲
9.4g,故过氧化脲的产率为
。
(3)在过氧化脲的性质检测中,检测Ⅰ用稀硫酸酸化,加入高锰酸钾溶液,紫红色消失,说明过氧化
脲被酸性高锰酸钾氧化,体现了过氧化脲的还原性;检测Ⅱ用稀硫酸酸化,加入KI 溶液和四氯化
碳溶液,过氧化脲会将KI 氧化为I2单质,体现了过氧化脲的氧化性,生成的I2在四氯化碳中溶解
度大,会溶于四氯化碳溶液,且四氯化碳密度大于水,振荡,静置后出现的现象为:液体分层,上
层为无色,下层为紫红色。
(4)操作a 为洗涤烧杯和玻璃棒,并将洗涤液转移到容量瓶中,目的是避免溶质损失;定容后应盖好
瓶塞,反复上下颠倒、摇匀。
(5)A.KMnO4溶液是强氧化性溶液,应置于酸式滴定管中,A 项正确;
B.量筒的精确度不能达到0.01mL,量取25.00mL 的溶液应选用滴定管,B 项错误;
C.滴定过程中,待测液有可能会溅到锥形瓶内壁,滴定近终点时,为了使结果更精确,可用洗瓶冲洗
锥形瓶内壁,C 项正确;
D.锥形瓶内溶液变色后,应等待30s,观察溶液不再恢复原来的颜色后,才能记录滴定管液面刻度,D
项错误;
故选BD。
(6)A.在配制过氧化脲溶液时,容量瓶中液面超过刻度线,会使溶液体积偏大,配制溶液的浓度偏
低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏低,导致测定结果偏低,A 项符合题意;
B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗,会导致KMnO4溶液浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4
溶液体积偏高,导致测定结果偏高,B 项不符合题意;
C.摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定
结果偏高,C 项不符合题意;
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致
测定结果偏高,D 项不符合题意;
故选A。
4.(2024·安徽·高考真题)测定铁矿石中铁含量的传统方法是
,滴定法。研究小
组用该方法测定质量为
的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①
标准溶液。
②
溶液:称取
溶于
浓盐酸,加水至
,加入少量锡粒。
【测定含量】按下图所示(加热装置路去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时
,可将
氧化为
,难以氧化
;
可被
还原
为
。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
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
标准溶液
,则
试样中
的质量分数为 (用含a、c、V 的
代数式表示)。
(6)
滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用
和
将铁矿石试样中
还原为
,再用
标准溶液滴定。
①从环保角度分析,该方法相比于
,滴定法的优点是 。
②为探究
溶液滴定时,
在不同酸度下对
测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1 滴
溶液,现象如下表:
溶液
现象
空白实验
溶液
试剂X
紫红色不褪去
实验I
溶液
硫酸
紫红色不褪去
实验ⅱ
溶液
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 。
【答案】(1)容量瓶、量筒
(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+,离子方程式为
,加入Sn,发生反应
,可防止Sn2+氧化
(3)提高试样与浓盐酸反应速率,同时可以减少浓盐酸的挥发和氯化铁的升华
(4)偏小
(5)
(6) 更安全,对环境更友好 H2O 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 值
【解析】浓盐酸与试样反应,使得试样中Fe 元素以离子形式存在,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Sn4+,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+,化学方程式为
。
(1)配制SnCl2溶液需要用到容量瓶和量筒,滴定需要用到酸式滴定管,但给出的为碱式滴定管,因此
给出仪器中,本实验必须用到容量瓶、量筒;
(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+,离子方程式为
,加入Sn,发生反应
,可防止Sn2+氧化;
(3)步骤I 中“微热”是为了提高试样与浓盐酸反应速率,同时微热可以减少浓盐酸的挥发和氯化铁
的升华;
(4)步琛Ⅲ中,若未“立即滴定”,Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+,导致测定的铁含量偏小;
(5)根据方程式
可得:
,ag 试样中Fe 元素的质量为
,质量分数为
(6)①
方法中,HgCl2氧化Sn2+的离子方程式为:
,生成
的Hg 有剧毒,因此
相比于
的优点是:更安全,对环境更
友好;
②
溶液+0.5mL 试剂X,为空白试验,因此X 为H2O;由表格可知,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 值。