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第30講-氧化還原滴定的分析及應用(課件 練習(含解析) 學案)2025屆高中化學一輪復習

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第30講-氧化還原滴定的分析及應用(課件 練習(含解析) 學案)2025屆高中化學一輪復習

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(共42張PPT)
第30講
氧化還原滴定的分析及應用
2025:基于主題教學的高考化學專題復習系列講座
2025
氧化還原滴定的原理及應用考向統計
2024年全國甲卷—9題 實驗題高錳酸鉀滴定過氧化脲
2024年浙江6月卷—20題 實驗題銀量法確定碘離子含量
2023年湖北卷—18題 實驗題碘量法確定碘離子含量
2022年河北卷—15題 實驗題碘量法確定亞硫酸鹽含量
2022年山東卷—18題 實驗題重鉻酸根確定亞鐵鹽含量
2022年遼寧卷—15題 實驗題高錳酸鉀滴定過氧化氫
重溫經典
模型建構
名師導學
2025
知識重構
重溫經典
模型建構
名師導學
2025
知識重構
1.氧化還原滴定的概念
滴定分析法:將一種已知其準確濃度的試劑溶液(稱為標準溶液)滴加到被測物質的溶液中,直到化學反應完全時為止,然后根據所用試劑溶液的濃度和體積可以求得被測組分的含量,這種方法稱為滴定分析法。
氧化還原滴定法:利用氧化還原反應進行滴定的方法。
化學計量點:兩者的物質的量正好符合化學反應式所表示的化學計量關系時,反應到達化學計量點,也叫等量點。
滴定終點:滴定時,計量點一般是根據指示劑的變色來確定。實際上滴定是進行到溶液里的指示劑變色時停止的,停止滴定這一點稱為滴定終點,或者終點。
滴定誤差:滴定終點與計量點不一定恰好符合,存在很小的差別,就是滴定誤差,又稱為終點誤差。
2.氧化還原滴定的種類
指示劑:淀粉溶液
3.氧化還原滴定的操作步驟
酸式滴定管
滴定終點的判斷方法:當加入最后半滴標準液,溶液由A色變為B色,且30s不恢復原色。
4.氧化還原滴定的數據分析
例1.(2020年1月浙江卷27) 為測定樣品的純度,用硫酸溶解6.300 g樣品,定容至250 mL。取25.00 mL溶液,用標準溶液滴定至終點。重復實驗,數據如下:
序號 滴定前讀數/mL 滴定終點讀數/mL
1 0.00 19.98
2 1.26 22.40
3 1.54 21.56
已知:
假設雜質不參加反應。
該樣品中的質量分數是________%(保留小數點后一位);
寫出簡要計算過程:________。
樣品質量
樣品溶液體積
待測液體積
標準液濃度
標準液體積
計算的目標:樣品純度、質量分數、是否合格等
重溫經典
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名師導學
2025
知識重構
1.高考題的考查頻率
1、高錳酸鉀法
題號 原理 計算 評價 實驗
2018年全國II卷28題 ; 1 1
2020年山東20題 1 1
2020年1月浙江27題 1
2020年北京18題 1 1
2022年遼寧15題 1
2024年全國甲15題 1
1.高考題的考查頻率
2、重鉻酸鉀法
題號 原理 計算 評價 實驗
2018年天津9題 1 1
2019年江蘇18題 1 1
2020年1月浙江30題 1
2022年山東18題 1 1
1高考題的考查頻率
3、碘量法
題號 原理 計算 評價 實驗
2018年全國III卷26題 ; 1 1 1
2018年全國I卷27題 1
2019年全國II卷26題 1 1
2019年天津9題 環己烯和溴加成; ; 1 1
2019年北京9題 苯酚和溴取代; ; ; 1 1 1
1.高考題的考查頻率
3、碘量法
題號 原理 計算 評價 實驗
2020年江蘇18題 ; ; 1 1
2020年7月浙江卷30題 1 1 1
2021年6月浙江卷30題 1 1
2021年山東18題 ; ; ; 1 1
2022年河北14題 1 1 1
2023年湖北18題 1 1
1.高考題的考查頻率
4、其它
題號 原理 計算 評價 實驗
2022年江蘇16題 1
2024年浙江6月20題 1 1
n(AgI) = n(AgNO3)-n(AgSCN) = n(AgNO3)-n(NH4SCN)
2.1經典題重溫-高錳酸鉀法
1.(2024全國甲卷9)CO(NH2)2·H2O2 (俗稱過氧化脲)是一種消毒劑,實驗室中可用尿素與過氧化氫制取,反應方程式如下:CO(NH2)2+H2O2 = CO(NH2)2·H2O2
(一)過氧化脲的合成
燒杯中分別加入25mL30% H2O2(ρ=1.11g·cm-3)、40mL蒸餾水和12.0g尿素,攪拌溶解。30℃下反應40min,冷卻結晶、過濾、干燥,得白色針狀晶體9.4g。
(二)過氧化脲性質檢測
I.過氧化脲溶液用稀H2SO4酸化后,滴加KMnO4溶液,紫紅色消失。
Ⅱ.過氧化脲溶液用稀H2SO4酸化后,加入KI溶液和四氯化碳,振蕩,靜置。
(三)產品純度測定
溶液配制:稱取一定量產品,用蒸餾水溶解后配制成100mL溶液。
滴定分析:量取25.00mL過氧化脲溶液至錐形瓶中,加入一定量稀H2SO4,用準確濃度的KMnO4溶液滴定至微紅色,記錄滴定體積,計算純度。
(2)過氧化脲的產率為 。
分析:實驗中加入尿素的質量為12.0g,物質的量為0.2mol,過氧化氫的質量為25mL×1.11g·cm-3×30% =8.325g,物質的量約為0.245mol,過氧化氫過量,產率應按照尿素的質量計算,理論上可得到過氧化脲0.2mol,質量為0.2mol×94g/mol=18.8g,實驗中實際得到過氧化脲9.4g,故過氧化脲的產率為(9.4g/18.8)×100%=50%
50%
2.1經典題重溫-高錳酸鉀法
2.(2024高三·浙江3月模擬節選)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的化學式為K3[Fe(C2O4)3] ·3H2O,是用于制備負載型活性鐵催化劑的主要原料,也是一些有機反應的催化劑,具有工業生產價值。實驗室采用如下方案制備三草酸合鐵酸鉀。
步驟①:先在燒杯中加入2.40gFeC2O4·2H2O晶體,再加入15.00mL飽和草酸鉀溶液,水浴加熱40℃,用滴管慢慢加入12.00mL6%H2O2溶液,不斷攪拌,充分反應后溶液為綠色并有紅褐色沉淀生成。
步驟②:加熱溶液至沸騰,然后將適量草酸溶液逐滴滴入上述溶液中,不斷攪拌至沉淀完全溶解為透明的綠色溶液。
步驟③:最后冷卻后,緩慢加入無水乙醇,結晶、過濾、洗滌、干燥得到粗產品。
已知:三草酸合鐵酸鉀為翠綠色晶體,易溶于水,難溶于乙醇,光照時分解得到黃色晶體(FeC2O4·2H2O)。
(4)用高錳酸鉀滴定法測產品的純度,三次滴定數據記錄如下。
準確稱取0.2000g產品三草酸合鐵酸鉀晶體(M=491g·mol-1),用上述已標定濃度的高錳酸鉀溶液滴定,消耗20.00mL高錳酸鉀溶液,則該次實驗制得的產品純度為 。
序號 1 2 3
滴定前讀數mL 0.98 1.26 1.01
滴定后讀數mL 11.00 10.12 10.99
分析:滴定三組數據消耗高錳酸鉀溶液的體積為10.02ml、8.86ml、9.98ml,舍去不合理的第二組數據則消耗高錳酸鉀的平均體積為:(10.02+9.98)ml÷2=10.00ml
2.1經典題重溫-高錳酸鉀法
2.(2024高三·浙江3月模擬節選)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的化學式為K3[Fe(C2O4)3] ·3H2O,是用于制備負載型活性鐵催化劑的主要原料,也是一些有機反應的催化劑,具有工業生產價值。實驗室采用如下方案制備三草酸合鐵酸鉀。
步驟①:先在燒杯中加入2.40gFeC2O4·2H2O晶體,再加入15.00mL飽和草酸鉀溶液,水浴加熱40℃,用滴管慢慢加入12.00mL6%H2O2溶液,不斷攪拌,充分反應后溶液為綠色并有紅褐色沉淀生成。
步驟②:加熱溶液至沸騰,然后將適量草酸溶液逐滴滴入上述溶液中,不斷攪拌至沉淀完全溶解為透明的綠色溶液。
步驟③:最后冷卻后,緩慢加入無水乙醇,結晶、過濾、洗滌、干燥得到粗產品。
已知:三草酸合鐵酸鉀為翠綠色晶體,易溶于水,難溶于乙醇,光照時分解得到黃色晶體(FeC2O4·2H2O)。
(4)用高錳酸鉀滴定法測產品的純度,三次滴定數據記錄如下。
準確稱取0.2000g產品三草酸合鐵酸鉀晶體(M=491g·mol-1),用上述已標定濃度的高錳酸鉀溶液滴定,消耗20.00mL高錳酸鉀溶液,則該次實驗制得的產品純度為 。
序號 1 2 3
滴定前讀數mL 0.98 1.26 1.01
滴定后讀數mL 11.00 10.12 10.99
分析:高錳酸鉀濃度為:
則c=0.02 mol·L-1
2.1經典題重溫-高錳酸鉀法
2.(2024高三·浙江3月模擬節選)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的化學式為K3[Fe(C2O4)3] ·3H2O,是用于制備負載型活性鐵催化劑的主要原料,也是一些有機反應的催化劑,具有工業生產價值。實驗室采用如下方案制備三草酸合鐵酸鉀。
步驟①:先在燒杯中加入2.40gFeC2O4·2H2O晶體,再加入15.00mL飽和草酸鉀溶液,水浴加熱40℃,用滴管慢慢加入12.00mL6%H2O2溶液,不斷攪拌,充分反應后溶液為綠色并有紅褐色沉淀生成。
步驟②:加熱溶液至沸騰,然后將適量草酸溶液逐滴滴入上述溶液中,不斷攪拌至沉淀完全溶解為透明的綠色溶液。
步驟③:最后冷卻后,緩慢加入無水乙醇,結晶、過濾、洗滌、干燥得到粗產品。
已知:三草酸合鐵酸鉀為翠綠色晶體,易溶于水,難溶于乙醇,光照時分解得到黃色晶體(FeC2O4·2H2O)。
(4)用高錳酸鉀滴定法測產品的純度,三次滴定數據記錄如下。
準確稱取0.2000g產品三草酸合鐵酸鉀晶體(M=491g·mol-1),用上述已標定濃度的高錳酸鉀溶液滴定,消耗20.00mL高錳酸鉀溶液,則該次實驗制得的產品純度為 。
序號 1 2 3
滴定前讀數mL 0.98 1.26 1.01
滴定后讀數mL 11.00 10.12 10.99
分析:根據對應關系:
則樣品的純度為:
81.83%
2.1經典題重溫-高錳酸鉀法
3. (23-24山西運城高三一調節選)中醫藥典記載木耳具有“和血養營”功效。某實驗小組稱取一定量黑木耳以檢驗黑木耳中含有鐵元素、并測定鐵元素含量。實驗過程如下:
Ⅱ.定量分析1——高錳酸鉀滴定法
(3)取一定量待測液,利用鹽酸羥胺(在溶液中可完全電離出NH3OH+與Cl-)將溶液中Fe3+還原為Fe2+,同時產生一種無污染的氣體,該反應的離子方程式為 ;再利用酸性高錳酸鉀溶液氧化Fe2+,根據消耗的高錳酸鉀溶液的體積以計算鐵元素含量。
分析:鹽酸羥胺將溶液中Fe3+被還原為Fe2+,同時產生一種無污染的氣體,由電子得失守恒和元素守恒可知,該氣體為N2,根據氧化還原反應配平可得,該反應的離子方程式為:
2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++4H++N2+H2O
2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++4H++N2+H2O
2.1經典題重溫-高錳酸鉀法
3. (23-24山西運城高三一調節選)中醫藥典記載木耳具有“和血養營”功效。某實驗小組稱取一定量黑木耳以檢驗黑木耳中含有鐵元素、并測定鐵元素含量。實驗過程如下:
Ⅱ.定量分析1——高錳酸鉀滴定法
(4)配制一定物質的量濃度的高錳酸鉀溶液時,下列操作會使鐵元素含量測量值偏高的是________。
A.沒有進行洗滌操作
B.定容時俯視容量瓶的刻度線
C.搖勻后發現液面低于容量瓶刻度線,再滴加蒸餾水至刻度線
D.轉移洗滌液時灑到容量瓶外,繼續用該未清洗的容量瓶重新配制
分析:A.沒有進行洗滌操作,會導致高錳酸鉀溶液濃度偏低,滴定時消耗高錳酸鉀溶液的體積偏大,鐵元素含量測量值偏高,A項符合題意;
B.定容時俯視容量瓶的刻度線,會導致高錳酸鉀溶液體積偏小,濃度偏高,滴定時消耗高錳酸鉀溶液的體積偏小,鐵元素含量測量值偏低,B項不符合題意;
C.搖勻后發現液面低于容量瓶刻度線,再滴加蒸餾水至刻度線,會導致高錳酸鉀溶液濃度偏低,滴定時消耗高錳酸鉀溶液的體積偏大,鐵元素含量測量值偏高,C項符合題意;
D.轉移洗滌液時灑到容量瓶外,繼續用該未清洗的容量瓶重新配制,會導致高錳酸鉀溶液濃度偏高,滴定時消耗高錳酸鉀溶液的體積偏小,鐵元素含量測量值偏低,D項不符合題意;
AC
2.1經典題重溫-高錳酸鉀法
3. (23-24山西運城高三一調節選)中醫藥典記載木耳具有“和血養營”功效。某實驗小組稱取一定量黑木耳以檢驗黑木耳中含有鐵元素、并測定鐵元素含量。實驗過程如下:
Ⅲ.定量分析2——吸光度法
(5)取10mL待測液,利用吸光度法測得其吸光度為0.600(吸光度與Fe2+的濃度關系如下圖所示)。
該黑木耳中鐵元素的含量(溶液密度為1g·mL-1)= (mg/100g)。
分析:取10mL待測液,利用吸光度法測得其吸光度為0.600,由圖像可知,對應的c(Fe2+)=0.060m mol·L-1,溶液密度為1g·mL-1,所以100g溶液中鐵元素的質量為6×10-5 mol·L-1×0.1L×56g·mol-1=3.36×10-4g=0.336mg,,即黑木耳中鐵元素的含量0.336mg/100g。
0.336
2.1經典題重溫-高錳酸鉀法
4.(2020年1月浙江卷27)為測定樣品的純度,用硫酸溶解6.300 g樣品,定容至250 mL。取25.00 mL溶液,用標準溶液滴定至終點。重復實驗,數據如下:
序號 滴定前讀數/mL 滴定終點讀數/mL
1 0.00 19.98
2 1.26 22.40
3 1.54 21.56
已知:
假設雜質不參加反應。
該樣品中的質量分數是________%(保留小數點后一位);
寫出簡要計算過程:________。
95.2
2.1經典題重溫-高錳酸鉀法
5.(2018年全國II卷28題)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍圖。回答下列問題:
(3)測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。
①稱量m g樣品于錐形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點。
滴定終點的現象是___________________________。
②向上述溶液中加入過量銅粉至反應完全后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液V mL。
該晶體中鐵的質量分數的表達式為_____________________。
粉紅色出現
;
2.1經典題重溫-高錳酸鉀法
6.(2020年北京卷18題)MnO2是重要的化工原料。
(4)產品純度測定。
向ag產品中依次加入足量bgNa2C2O4和足量稀H2SO4,加熱至充分反應。
再用cmol·L-1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至終點,消耗KMnO4溶液的體積為dL
(已知:MnO2及Mn均被還原為Mn2+。相對分子質量:MnO2-86.94;Na2C2O4-134.0)
產品純度為___________________________(用質量分數表示)。
原理: Na2C2O4的一心二用
2.2經典題重溫-重鉻酸鉀法
7.(2018年天津卷9題)煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一,為了監測其含量,進行采樣和檢測。
Ⅱ.NOx含量的測定
將v L氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化為NO3 ,加水稀釋至100.00 mL。
量取20.00 mL該溶液,加入v1 mL c1 mol·L 1 FeSO4標準溶液(過量),充分反應后,
用c2 mol·L 1 K2Cr2O7標準溶液滴定剩余的Fe2+,終點時消耗v2 mL。
(6)滴定操作使用的玻璃儀器主要有____________________。
(7)滴定過程中發生下列反應:

則氣樣中NOx折合成NO2的含量為__________________mg·m 3。
(8)判斷下列情況對NOx含量測定結果的影響(填“偏高” 、“偏低”或“無影響 ”)
若氣樣中混有空氣,會使測試結果___________。若FeSO4標準溶液部分變質,會使測定結果___________。
原理: 的一心二用
錐形瓶、酸式滴定管
偏低
偏高
2.2經典題重溫-重鉻酸鉀法
8.(2022年山東卷18)實驗室利用和亞硫酰氯()制備無水。
已知沸點為,遇水極易反應生成兩種酸性氣體。回答下列問題:
(2)現有含少量雜質的,為測定n值進行如下實驗:
實驗Ⅰ:稱取樣品,用足量稀硫酸溶解后,用標準溶液滴定
達終點時消耗(滴定過程中轉化為,不反應)。
實驗Ⅱ:另取樣品,利用上述裝置與足量反應后,固體質量為。則_________________;
下列情況會導致n測量值偏小的是_______(填標號)。
A.樣品中含少量雜質
B.樣品與反應時失水不充分
C.實驗Ⅰ中,稱重后樣品發生了潮解
D.滴定達終點時發現滴定管尖嘴內有氣泡生成
FeCl2 4H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl

AB
2.3經典題重溫-碘量法
9.(2023年湖北18) 學習小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成。回答下列問題:
(4)取含X(CuO2)粗品0.0500g(雜質不參加反應)與過量的酸性KI完全反應后,調節溶液至弱酸性。以淀粉為指示劑,用0.1000mol·L-1 Na2S2O3標準溶液滴定,滴定終點時消耗Na2S2O3標準溶液15.00mL。(已知: , )標志滴定終點的現象是 ,粗品中X的相對含量為_______。
溶液藍色消失,且半分鐘不恢復原來的顏色
72%
分析:滴定結束的時候,單質碘消耗完,則標志滴定終點的現象是:溶液藍色消失,且半分鐘不恢復原來的顏色;在CuO2中銅為+2價,氧為-1價,根據
可以得到關系式:
n(CuO2)=1/4×0.1mol/L×0.015L=0.000375mol
粗品中X的相對含量為
2.3經典題重溫-碘量法
10.(2021年山東卷18題)六氯化鎢(WCl6)可用作有機合成催化劑。
(3)利用碘量法測定WCl6產品純度,實驗如下:
①稱量:將足量CS2(易揮發)加入干燥的稱量瓶中,蓋緊稱重為m1g;
開蓋并計時1分鐘,蓋緊稱重為m2g;再開蓋加入待測樣品并計時1分鐘,蓋緊稱重為m3g,
則樣品質量為________________g(不考慮空氣中水蒸氣的干擾)。
②滴定:先將WCl6轉化為可溶的Na2WO4,通過離子交換柱發生反應:
+Ba(IO3)2=BaWO4+2;交換結束后,向所得含的溶液中加入
適量酸化的KI溶液,發生反應:+5+6=3I2+3H2O;反應完全后,用Na2S2O3標準溶液滴定,
發生反應:I2+2S2=2+S4。滴定達終點時消耗cmol L-1的Na2S2O3溶液VmL,
則樣品中WCl6(摩爾質量為Mg mol-1)的質量分數為___________________。稱量時,若加入待測樣品后,
開蓋時間超過1分鐘,則滴定時消耗Na2S2O3溶液的體積將___________(填“偏大”“偏小”或“不變”),
樣品中WCl6質量分數的測定值將________________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
( m3+m1-2m2)
%
不變
偏大



(5)滴定所用指示劑為____________。樣品中環己烯的質量分數為__________________(用字母表示)。
(6)下列情況會導致測定結果偏低的是____________(填序號)。
a.樣品中含有苯酚雜質 b.在測定過程中部分環己烯揮發
c.標準溶液部分被氧化
2.3經典題重溫-碘量法
11.(2019年天津卷9題)環己烯是重要的化工原料,環己烯含量的測定如下:
在一定條件下,向環己烯樣品中加入定量制得的,與環己烯充分反應后,剩余的與足量作用生成,用的標準溶液滴定,終點時消耗標準溶液
(以上數據均已扣除干擾因素)。測定過程中,發生的反應如下:
淀粉溶液
b、c
2.3經典題重溫-碘量法
12.(2022年河北卷17題節選)某研究小組為了更準確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設計實驗如下:
①三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水;錐形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并預加0.30mL0.01000mol·L-1的碘標準溶液,攪拌。
②以0.2L· mol-1流速通氮氣,再加入過量磷酸,加熱并保持微沸,同時用碘標準溶液滴定,至終點時滴定消耗了1.00mL碘標準溶液。
③做空白實驗,消耗了0.10mL碘標準溶液。
④用適量Na2SO3替代香菇樣品,重復上述步驟,測得SO2的平均回收率為95%。
已知:
(4)滴定管在使用前需要_______、洗滌、潤洗;滴定終點時溶液的顏色為_______;滴定反應的離子方程式為_______。
(5)若先加磷酸再通氮氣,會使測定結果_______(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為_______ mg· kg-1 (以SO2計,結果保留三位有效數字)。
分析:由題中信息可知,檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量的原理是:用過量的磷酸與其中的亞硫酸鹽反應生成SO2,用氮氣將SO2排入到錐形瓶中被水吸收,最后用碘標準溶液滴定,測出樣品中亞硫酸鹽含量。
2.3經典題重溫-碘量法
12.(2022年河北卷17題節選)某研究小組為了更準確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設計實驗如下:
①三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水;錐形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并預加0.30mL0.01000mol·L-1的碘標準溶液,攪拌。
②以0.2L· mol-1流速通氮氣,再加入過量磷酸,加熱并保持微沸,同時用碘標準溶液滴定,至終點時滴定消耗了1.00mL碘標準溶液。
③做空白實驗,消耗了0.10mL碘標準溶液。
④用適量Na2SO3替代香菇樣品,重復上述步驟,測得SO2的平均回收率為95%。
已知:
(4)滴定管在使用前需要 、洗滌、潤洗;滴定終點時溶液的顏色為_______;滴定反應的離子方程式為 。
(5)若先加磷酸再通氮氣,會使測定結果_______(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為_______ mg· kg-1 (以SO2計,結果保留三位有效數字)。
分析:滴定管在使用前需要檢驗其是否漏水、洗滌、潤洗;滴定前,溶液中的碘被SO2還原為碘離子,溶液的顏色為無色,滴加終點時,過量的1滴或半滴標準碘液使淀粉溶液變為藍色且半分鐘點之內不變色,因此,滴定終點時溶液為藍色;滴定反應的離子方程式為I2+ SO2+2H2O=2I—+4H++SO42-
檢驗其是否漏水
藍色
I2+ SO2+2H2O=2I—+4H++SO42-
2.3經典題重溫-碘量法
12.(2022年河北卷17題節選)某研究小組為了更準確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設計實驗如下:
①三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水;錐形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并預加0.30mL0.01000mol·L-1的碘標準溶液,攪拌。
②以0.2L· mol-1流速通氮氣,再加入過量磷酸,加熱并保持微沸,同時用碘標準溶液滴定,至終點時滴定消耗了1.00mL碘標準溶液。
③做空白實驗,消耗了0.10mL碘標準溶液。
④用適量Na2SO3替代香菇樣品,重復上述步驟,測得SO2的平均回收率為95%。
已知:
(4)滴定管在使用前需要 、洗滌、潤洗;滴定終點時溶液的顏色為_______;滴定反應的離子方程式為 。
(5)若先加磷酸再通氮氣,會使測定結果_______(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為_______ mg· kg-1 (以SO2計,結果保留三位有效數字)。
檢驗其是否漏水
藍色
I2+ SO2+2H2O=2I—+4H++SO42-
若先加磷酸再通氮氣,則不能將裝置中的空氣及時排出,有部分亞硫酸鹽和SO2被裝置中的氧氣氧化,碘的標準液的消耗量將減少,因此會使測定結果偏低。
偏低
2.3經典題重溫-碘量法
12.(2022年河北卷17題節選)某研究小組為了更準確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設計實驗如下:
①三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水;錐形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并預加0.30mL0.01000mol·L-1的碘標準溶液,攪拌。
②以0.2L· mol-1流速通氮氣,再加入過量磷酸,加熱并保持微沸,同時用碘標準溶液滴定,至終點時滴定消耗了1.00mL碘標準溶液。
③做空白實驗,消耗了0.10mL碘標準溶液。
④用適量Na2SO3替代香菇樣品,重復上述步驟,測得SO2的平均回收率為95%。
已知:
(4)滴定管在使用前需要 、洗滌、潤洗;滴定終點時溶液的顏色為_______;滴定反應的離子方程式為 。
(5)若先加磷酸再通氮氣,會使測定結果_______(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為 mg· kg-1 (以SO2計,結果保留三位有效數字)。
檢驗其是否漏水
藍色
I2+ SO2+2H2O=2I—+4H++SO42-
偏低
實驗中SO2消耗的標準碘液的體積為0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL,減去空白實驗消耗的0.10 mL,則實際消耗標準碘液的體積為1.20mL,根據反應I2+ SO2+2H2O=2I—+4H++ SO42-可以計算出n(SO2)= n(I2)= 1.20mL×10-3L·mL-1×0.010 00 mol· L-1=1.20×10-5 mol,由于SO2的平均回收率為95%,則實際生成的n(SO2)= ,則根據S元素守恒可知,該樣品中亞硫酸鹽含量為 mg· kg-1
80.8
重溫經典
模型建構
名師導學
2025
知識重構
例1(2020年1月浙江卷27).為測定樣品的純度,用硫酸溶解6.300 g樣品,定容至250 mL。取25.00 mL溶液,用標準溶液滴定至終點。重復實驗,數據如下:
序號 滴定前讀數/mL 滴定終點讀數/mL
1 0.00 19.98
2 1.26 22.40
3 1.54 21.56
已知:
假設雜質不參加反應。
該樣品中的質量分數是________%(保留小數點后一位);
寫出簡要計算過程:________。
樣品質量
樣品溶液體積
待測液體積
標準液濃度
標準液體積
計算的目標:樣品純度、質量分數、是否合格等
舍棄異常值
一心一意型
關注:
1計量系數之比
2配制溶液的體積與取樣體積
3樣品的形態/摩爾質量
4計算的要求
一心二用型



例2(2019年天津卷9題)環己烯是重要的化工原料,環己烯含量的測定如下:
在一定條件下,向環己烯樣品中加入定量制得的,與環己烯充分反應后,剩余的與足量作用生成,用的標準溶液滴定,終點時消耗標準溶液
(以上數據均已扣除干擾因素)。測定過程中,發生的反應如下:求環己烯的純度。
一心二用的物質
關注:
1核心物質和最后一步滴定劑之間的計量系數關系
2一心二用的物質的質量守恒
3配制溶液的體積與取樣體積
4樣品的形態/摩爾質量
5計算的要求
重溫經典
模型建構
名師導學
2025
知識重構第30講-氧化還原滴定的原理及應用
1.(23-24高三上·山東青島·期中)氯化鐵在金屬蝕刻、污水處理等方面有廣泛應用。某興趣小組以廢鐵屑為原料,用如圖所示裝置制備
已知:易溶于水、甲醇、乙醇,不溶于甘油。實驗步驟如下:
I.廢鐵屑的凈化:取一只小燒杯,放入約5g廢鐵屑,向其中注入15mLlmol/L溶液,浸泡數分鐘后,分離出鐵屑,洗凈、晾干。
II.溶液的制備:將處理后的廢鐵屑加入裝置B的三頸燒瓶中,緩慢加入適當過量的稀鹽酸,得到含的混合液。
III.溶液的制備:由裝置A制備氯氣;向的混合液中緩慢通入足量的氯氣。
IV.產品的分離提純:將三頸燒瓶中的混合液轉移出來,經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、重結晶、干燥,得到產品。
V.產品的純度測定:用碘量法滴定并計算。
上述實驗步驟V中,碘量法的滴定反應原理是:,。
下列相關說法正確的是
A.用托盤天平稱取5.000g樣品
B.用堿式滴定管取出25.00mL待測液于錐形瓶中
C.用淀粉溶液作指示劑,進行兩次滴定,取平均值
D.由于與KI溶液的反應可逆,會導致測得純度偏低
2.(23-24高三上·江蘇南京·期中)KIO3是常見的食鹽加碘劑,某小組制備KIO3晶體的流程如下,請回答下列問題:
已知:①碘易溶于乙醚;乙醚微溶于水,沸點:34.5℃,密度:0.714 g/cm-3,易燃。
②KIO3在水中的溶解度:20℃為8.1 g,80℃為21.8 g;KIO3難溶于乙醇。
(1)步驟①“氧化”的離子方程式: 。
(2)步驟②進行萃取操作時,需要放氣,下圖中正確的放氣圖示是 (填字母)。
a. b. c.
(3)步驟④用帶磁力攪拌的電熱套控溫85℃加熱約1h,判斷氧化反應已完全的方法是 。
(4)步驟⑧后,往濾液中加入一定量 ,再次抽濾,可提高產品收率。
(5)為了測定KIO3產品的純度,可采用碘量法滴定。準確稱取1.000g產品,配制成250mL溶液,用移液管移取25.00mL溶液于錐形瓶中,加稀硫酸酸化,再加入足量KI溶液充分反應,加淀粉指示劑,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3標準溶液滴定,平行測定3次,平均消耗標準溶液29. 40 mL。
①滴定管需要用標準溶液潤洗,潤洗滴定管的具體操作為 。
②KIO3在酸性條件下氧化KI的離子方程式: 。
③產品KIO3的純度為 (寫出計算過程,保留4位有效數字)。
3.(2024·四川成都·二模)以廢釩催化劑(及有機物)為原料制取的工藝流程如下,回答下列問題:
已知:;。
(1)低溫焙燒的目的是 。
(2)為提高高溫氧化的速率,可采取的一種措施是 ,寫出被氧化為和的化學方程式 。
(3)寫出浸取時產生的濾渣I的一種用途 。
(4)沉鋁時發生反應的離子方程式為 。
(5)沉釩時控制溶液,釩以的形式沉淀,沉釩過程中沉釩率隨溫度升高先增大,80℃時沉釩率達最大值,繼續升高溫度,沉釩率下降。繼續升高溫度,沉釩率下降的原因是 。室溫下,若的溶度積常數為,當剛好沉淀完全時,溶液中,則的電離常數= [剛好沉淀完全時]。
(6)稱取產品,加入適量稀硫酸溶解(假設雜質不與硫酸反應),得到溶液,再向溶液中加入亞硫酸鈉溶液,充分反應后得到溶液,最后用的高錳酸鉀溶液滴定剩余亞硫酸鈉,達到滴定終點時消耗高錳酸鉀溶液,則產品的純度為 。
4.(23-24高三下·湖南衡陽·開學考試)消毒劑對新冠疫情防控有著重要作用。過氧乙酸()是一種常用的消毒劑,易溶于水,有強氧化性,溫度高于40 ℃易分解。制備過氧乙酸的一種方法如下(裝置如圖所示)。
.將冰醋酸、在三頸燒瓶中混合,置于冰水浴中,不斷攪拌下,分批緩慢加入濃硫酸。
.常溫下攪拌48小時。
.分離出過氧乙酸。
.檢測產品純度。
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是 ,該儀器的出水口是 (填“b”或“c”)。
(2)步驟中,分批緩慢加入濃硫酸并使用冰水浴,目的是 。
(3)制備過氧乙酸反應的化學方程式是 。
(4)步驟中,分離出過氧乙酸的方法是減壓蒸餾,采用該方法的原因是 。
(5)步驟檢測產品(含有雜質和)中過氧乙酸的含量的方法如下。
i.稱取3.000 g樣品,溶解,在100 mL容量瓶中定容。
ii.在錐形瓶中加入10.00 mL待測液、5 mL硫酸,用高錳酸鉀標準溶液滴定至溶液呈淺紅色,消耗高錳酸鉀標準溶液,高錳酸鉀完全參與反應。
iii.再向錐形瓶中加入溶液(足量),搖勻后在暗處放置5 min,用,標準溶液滴定(指示劑是淀粉),消耗標準溶液。
已知:(i)。
(ii)酸性環境中和都能將氧化為。
(iii)酸性環境中不能氧化。
①步驟iii中判斷滴定終點的現象是 。
②步驟ii的作用是 。
③產品中過氧乙酸的質量分數是 (用代數式表示)。
5.(2022年遼寧卷15題)作為綠色氧化劑應用廣泛,氫醌法制備原理及裝置如下:
已知:、等雜質易使催化劑中毒。回答下列問題:
(1)A中反應的離子方程式為___________。
(2)裝置B應為___________(填序號)。
(3)檢查裝置氣密性并加入藥品,所有活塞處于關閉狀態。開始制備時,打開活塞___________,控溫。一段時間后,僅保持活塞b打開,抽出殘留氣體。隨后關閉活塞b,打開活塞___________,繼續反應一段時間。關閉電源和活塞,過濾三頸燒瓶中混合物,加水萃取,分液,減壓蒸餾,得產品。
(4)裝置F的作用為___________。
(5)反應過程中,控溫的原因為___________。
(6)氫醌法制備總反應的化學方程式為___________。
(7)取2.50g產品,加蒸餾水定容至100mL搖勻,取20.00mL于錐形瓶中,用0.0500酸性標準溶液滴定。平行滴定三次,消耗標準溶液體積分別為19.98mL、20.90mL、20.02mL。假設其他雜質不干擾結果,產品中質量分數為___________。
6.(2020年山東卷20題)某同學利用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4的裝置如下圖所示(夾持裝置略):
已知:錳酸鉀(K2MnO4)在濃強堿溶液中可穩定存在,堿性減弱時易發生反應:
回答下列問題:
(1)裝置A中a的作用是______________;裝置C中的試劑為________________;裝置A中制備Cl2的化學方程為______________。
(2)上述裝置存在一處缺陷,會導致KMnO4產率降低,改進的方法是________________。
(3)KMnO4常作氧化還原滴定的氧化劑,滴定時應將KMnO4溶液加入___________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中;在規格為50.00mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始讀數為15.00mL,此時滴定管中KMnO4溶液的實際體積為______________(填標號)。
A.15.00 mL B.35.00mL C.大于35.00mL D.小于15.00m1
(4)某FeC2O4﹒2H2O樣品中可能含有的雜質為Fe2(C2O4)3、H2C2O4﹒2H2O,采用KMnO4滴定法測定該樣品的組成,實驗步驟如下:
Ⅰ.取mg樣品于錐形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加熱至75℃。用 c mol﹒L-1的KMnO4溶液趁熱滴定至溶液出現粉紅色且30s內不褪色,消耗KMnO4溶液V1mL。
Ⅱ.向上述溶液中加入適量還原劑將Fe3+完全還原為Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75℃繼續用KMnO4溶液滴定至溶液出現粉紅色且30s內不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL。
樣品中所含的質量分數表達式為_________________。
下列關于樣品組成分析的說法,正確的是__________(填標號)。
A.時,樣品中一定不含雜質
B.越大,樣品中含量一定越高
C.若步驟I中滴入KMnO4溶液不足,則測得樣品中Fe元素含量偏低
D.若所用KMnO4溶液實際濃度偏低,則測得樣品中Fe元素含量偏高
7.(2019年江蘇卷18題).聚合硫酸鐵[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m廣泛用于水的凈化。以FeSO4·7H2O為原料,經溶解、氧化、水解聚合等步驟,可制備聚合硫酸鐵。
(1)將一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在約70 ℃下邊攪拌邊緩慢加入一定量的H2O2溶液,繼續反應一段時間,得到紅棕色黏稠液體。H2O2氧化Fe2+的離子方程式為________;水解聚合反應會導致溶液的pH________。
(2)測定聚合硫酸鐵樣品中鐵的質量分數:準確稱取液態樣品3.000 g,置于250 mL錐形瓶中,加入適量稀鹽酸,加熱,滴加稍過量的SnCl2溶液(Sn2+將Fe3+還原為Fe2+),充分反應后,除去過量的Sn2+。用5.000×10 2 mol·L 1 K2Cr2O7溶液滴定至終點(滴定過程中與Fe2+反應生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
①上述實驗中若不除去過量的Sn2+,樣品中鐵的質量分數的測定結果將________(填“偏大”或“偏小”或“無影響”)。
②計算該樣品中鐵的質量分數(寫出計算過程)_____。
8.(2021年1月浙江卷30題).某興趣小組用鉻鐵礦[Fe(CrO2)2]制備K2Cr2O7晶體,流程如下:
已知:4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O28Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2
2H++2Cr Cr2+H2O
相關物質的溶解度隨溫度變化如下圖。
請回答:
(1)步驟I,將鉻鐵礦粉碎有利于加快高溫氧化的速率,其理由是______。
(2)下列說法正確的是______。
A.步驟II,低溫可提高浸取率
B.步驟II,過濾可除去NaFeO2水解產生的Fe(OH)3
C.步驟III,酸化的目的主要是使Na2CrO4轉變為Na2Cr2O7
D.步驟IV,所得濾渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3
(3)步驟V,重結晶前,為了得到雜質較少的K2Cr2O7粗產品,從下列選項中選出合理的操作(操作不能重復使用)并排序:溶解KCl →______→______→______→______→重結晶。
a.50℃蒸發溶劑; b.100℃ 蒸發溶劑; c.抽濾; d.冷卻至室溫;
e.蒸發至溶液出現晶膜,停止加熱; f.蒸發至溶液中出現大量晶體,停止加熱。
(4)為了測定K2Cr2O7產品的純度,可采用氧化還原滴定法。
①下列關于滴定分析的操作,不正確的是______。
A.用量筒量取25.00mL待測液轉移至錐形瓶
B.滴定時要適當控制滴定速度
C.滴定時應一直觀察滴定管中溶液體積的變化
D.讀數時應將滴定管從架上取下,捏住管上端無刻度處,使滴定管保持垂直
E.平行滴定時,須重新裝液并調節液面至“0”刻度或“0”刻度以下
②在接近終點時,使用“半滴操作”可提高測量的準確度。其方法是:將旋塞稍稍轉動,使半滴溶液懸于管口,用錐形瓶內壁將半滴溶液沾落,______繼續搖動錐形瓶,觀察顏色變化。(請在橫線上補全操作)
(5)該小組用滴定法準確測得產品中K2Cr2O7的質量分數為98.50%。某同學還用分光光度法測定產品純度(K2Cr2O7溶液的吸光度與其濃度成正比例),但測得的質量分數明顯偏低。分析其原因,發現配制K2Cr2O7待測水溶液時少加了一種試劑。該試劑是______,添加該試劑的理由是______。
9.(2020年江蘇卷18題)次氯酸鈉溶液和二氯異氰尿酸鈉(C3N3O3Cl2Na)都是常用的殺菌消毒劑。 NaClO可用于制備二氯異氰尿酸鈉.
(1)NaClO溶液可由低溫下將Cl2緩慢通入NaOH溶液中而制得。制備 NaClO的離子方程式為__________;用于環境殺菌消毒的NaClO溶液須稀釋并及時使用,若在空氣中暴露時間過長且見光,將會導致消毒作用減弱,其原因是__________________。
(2)二氯異氰尿酸鈉優質品要求有效氯大于60%。通過下列實驗檢測二氯異氰尿酸鈉樣品是否達到優質品標準。實驗檢測原理為

準確稱取1.1200g樣品,用容量瓶配成250.0mL溶液;取25.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入適量稀硫酸和過量KI溶液,密封在暗處靜置5min;用Na2S2O3標準溶液滴定至溶液呈微黃色,加入淀粉指示劑繼續滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
①通過計算判斷該樣品是否為優質品_______。(寫出計算過程, )
②若在檢測中加入稀硫酸的量過少,將導致樣品的有效氯測定值____________(填“偏高”或“偏低”)。
10.(2022年河北卷14題)某研究小組為了更準確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設計實驗如下:
①三頸燒瓶中加入香菇樣品和水;錐形瓶中加入水、淀粉溶液,并預加的碘標準溶液,攪拌。
②以流速通氮氣,再加入過量磷酸,加熱并保持微沸,同時用碘標準溶液滴定,至終點時滴定消耗了碘標準溶液。
③做空白實驗,消耗了碘標準溶液。
④用適量替代香菇樣品,重復上述步驟,測得的平均回收率為95%。
已知:,
回答下列問題:
(1)裝置圖中儀器a、b的名稱分別為_______、_______。
(2)三頸燒瓶適宜的規格為_______(填標號)。
A. B. C.
(3)解釋加入,能夠生成的原因:_______。
(4)滴定管在使用前需要_______、洗滌、潤洗;滴定終點時溶液的顏色為_______;滴定反應的離子方程式為_______。
(5)若先加磷酸再通氮氣,會使測定結果_______(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為_______(以計,結果保留三位有效數字)。
第30講-氧化還原滴定的原理及應用答案及解析
1【答案】D
【解析】A.應用分析天平稱取樣品5.000 g,A錯誤;
B.FeCl3水解顯酸性應用酸式滴定管量取待測液,B錯誤;
C.滴定指示劑可選擇淀粉溶液,為了使結果更可靠,應該重復進行三次滴定,最終取三次滴定結果的平均值,C錯誤;
D.氯化鐵溶液和碘化鉀溶液的反應存在一定的限度,氯化鐵不能完全反應,反應生成碘的量偏小,導致消耗硫代硫酸鈉溶液的體積偏小,使測定結果偏低,D正確;
故選D。
2.【答案】(1)2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
(2)c
(3)反應液褪色
(4)乙醇
(5)從滴定管上口加入少量待測液,傾斜著轉動滴定管,使液體潤濕內壁,然后從下部放出,重復2~3次 +5I-+6H+=3I2+3H2O 104.9%
【解析】海帶灰浸取液中加入酸化的過氧化氫溶液發生氧化還原反應生成碘單質,碘單質微溶于水、易溶于有機溶劑乙醚,加乙醚萃取,乙醚易燃,故實驗應避免明火,通過沸點不同采取蒸餾分離出碘單質,碘單質和氯酸鉀在酸性條件下發生氧化還原反應生成碘酸根離子,反應過程中有副反應生成氯氣,經過逐氯,冷卻結晶,過濾得到KH(IO3)2,經過熱水溶解、中和后得到KIO3,利用碘酸鉀的溶解度隨溫度升高而增大較快,采用冷卻結晶或降溫結晶,抽濾、洗滌、干燥得到碘酸鉀晶體。
(1)H2O2和碘離子在酸性下發生氧化還原反應,其離子方程式為:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,故答案為:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;
(2)給分液漏斗放氣的操作是將分液漏斗倒立,打開活塞,故答案為:c;
(3)碘單質遇淀粉變藍,則碘單質與氯酸鉀反應時,可采用淀粉作指示劑,判斷氧化反應已經完全的標志為溶液由藍色變為無色,故答案為:反應液褪色;
(4)KIO3難溶于乙醇,故可采取在濾液中加入乙醇使碘酸鉀析出,從而提高產量,故答案為:乙醇;
(5)①潤洗滴定管,應使待測液充分接觸滴定管內壁,則應從滴定管上口加入少量待裝液,傾斜著轉動滴定管,使液體潤濕全部滴定管的內壁,然后從下部放出,重復2~3次,故答案為:從滴定管上口加入少量待裝液,傾斜著轉動滴定管,使液體潤濕全部滴定管的內壁,然后從下部放出,重復2~3次;
②KIO3在酸性條件下氧化KI,生成I2,離子方程式:+5I-+6H+=3I2+3H2O,故答案為:+5I-+6H+=3I2+3H2O;
③結合反應原理+5I-+6H+=3I2+3H2O、2+I2=+2I-,可得關系式為~3I2~6,Na2S2O3的物質的量為:0.1000mol L-l×0.0294L=0.00294mol,產品的質量分數為×100%≈104.9%, 故答案為:104.9%。
3. 【答案】(1)去除有機物
(2) 將原料粉碎(其他合理答案也可)
(3)用作油漆的紅色顏料(其他合理答案也可)
(4)
(5) 溶液呈酸性,為控制溶液pH=7需要加入少量,當升高溫度時,NH3易逸出,促進水解,使得pH下降,沉釩率下降
(6)25%
【解析】廢釩催化劑(及有機物)先進行低溫焙燒,去除有機物,再加入進行高溫氧化,將氧化為和,化學方程式為:,加入進行高溫焙燒,發生反應,,加水浸取并過濾,濾渣Ⅰ為,濾液中有、,加入 溶液進行沉鋁,發生反應,過濾后向濾液中加入溶液進行沉釩,發生反應:,煅燒可得。
(1)低溫焙燒的目的是:去除有機物;
(2)為提高高溫氧化的速率,可采取的措施有:將原料粉碎、攪拌等;被氧化為和,化學方程式為:;
(3)由分析得,濾渣Ⅰ為,可用作油漆的紅色顏料;
(4)沉鋁時和反應,生成沉淀和,反應的離子方程式為:;
(5)溶液呈酸性,為控制溶液pH=7需要加入少量,當升高溫度時,NH3易逸出,促進水解,使得pH下降,沉釩率下降;當剛好沉淀完全時,,溶液中,,則,的電離常數;
(6)由于,與高錳酸鉀反應的的物質的量為:,與反應的的物質的量為:,根據反應方程式、,得到關系式:,即,質量為,純度為:。
4【答案】(1)球形冷凝管 c
(2)防止溫度過高使和分解
(3)
(4)過氧乙酸易溶于水,應用蒸餾的方法分離過氧乙酸,過氧乙酸受熱易分解,采用減壓蒸餾的方法能降低蒸餾溫度,提高產率
(5)滴入最后半滴硫代硫酸鈉標準溶液后溶液藍色恰好褪去,且半分鐘內不恢復藍色 排除的干擾
【解析】該實驗的實驗目的是在濃硫酸作用下利用冰醋酸和過氧化氫溶液制備過氧乙酸,并利用滴定法測定所得產品中過氧乙酸的含量。
(1)由實驗裝置圖可知,儀器a為球形冷凝管,為增強冷凝效果,冷凝水應從下口b通入上口c流出,故答案為:球形冷凝管;c;
(2)過氧乙酸和過氧化氫受熱均易分解,為防止過氧乙酸和過氧化氫受熱分解,制備過氧乙酸時應分批緩慢加入濃硫酸并使用冰水浴控制反應溫度,故答案為:防止溫度過高使和分解;
(3)由分析可知,制備過氧乙酸的反應為濃硫酸作用下冰醋酸和過氧化氫溶液反應生成過氧乙酸和水,反應的化學方程式為,故答案為:;
(4)過氧乙酸易溶于水,為防止蒸餾時過氧乙酸受熱分解,應采用減壓蒸餾的方法降低蒸餾溫度,提高產率,故答案為:過氧乙酸易溶于水,應用蒸餾的方法分離過氧乙酸,過氧乙酸受熱易分解,采用減壓蒸餾的方法能降低蒸餾溫度,提高產率;
(5)①步驟iii中碘溶液與硫代硫酸鈉溶液完全反應后,滴入最后半滴硫代硫酸鈉溶液,溶液會由藍色變為無色,則滴定終點的現象為滴入最后半滴硫代硫酸鈉標準溶液后溶液藍色恰好褪去,且半分鐘內不恢復藍色,故答案為:滴入最后半滴硫代硫酸鈉標準溶液后溶液藍色恰好褪去,且半分鐘內不恢復藍色;
②由題意可知,步驟ii中加入酸性高錳酸鉀溶液的目的是除去溶液中的過氧化氫,防止過氧化氫與碘化鉀溶液反應,導致測定結果偏大,故答案為:排除的干擾;
③由題意可得如下關系式:,滴定消耗V2mL 0.1000mol/L硫代硫酸鈉溶液,則產品中過氧乙酸的質量分數為×100%=,故答案為:。
5.【答案】(1)(2)②(3)a、b c、d
(4)防止外界水蒸氣進入C中使催化劑中毒
(5)適當升溫加快反應速率,同時防止溫度過高分解
(6)
(7)17% 
【解析】(1)A中鋅和稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣,反應的離子方程式為;
(2)、等雜質易使催化劑中毒,需通過堿石灰除去HX和H2O,所以裝置B應該選②;
(3)開始制備時,打開活塞a、b,A中產生的進入C中,在催化作用下與乙基蒽醌反應生成乙基蒽醇,一段時間后,關閉a,僅保持活塞b打開,將殘留抽出,隨后關閉活塞b,打開活塞c、d,將通入C中與乙基蒽醇反應生成和乙基蒽醌。
(4)容易使催化劑中毒,實驗中需要保持C裝置為無水環境,F的作用為防止外界水蒸氣進入C中。
(5)適當升溫加快反應速率,同時防止溫度過高分解,所以反應過程中控溫;
(6)第一步為在催化作用下與乙基蔥醌反應生成乙基蒽醇,第二步為與乙基蒽醇反應生成和乙基蒽醌,總反應為。
(7)滴定反應的離子方程式為,可得關系式:。三組數據中偏差較大,舍去,故消耗酸性高錳酸鉀標準溶液的平均體積為,的質量分數。
6【答案】平衡氣壓,使濃鹽酸順利滴下;NaOH溶液; ;在裝置A、B之間加裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶 ;酸式;C ; ;BD
【解析】(1)裝置A為恒壓分液漏斗,它的作用是平衡氣壓,使濃鹽酸順利滴下,C的作用是吸收反應不完的Cl2,可用NaOH溶液吸收,Ca(ClO)2和濃鹽酸在A中發生歸中反應產生Cl2,反應的化學方程式為Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O,故答案為:平衡氣壓,使濃鹽酸順利滴下;NaOH溶液;Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
(2)錳酸鉀在濃強堿溶液中可穩定存在,堿性減弱時易發生3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-,一部分MnO42-轉化為了MnO2,導致最終KMnO4的產率低,而濃鹽酸易揮發,直接導致B中NaOH溶液的濃度減小,故改進措施是在裝置A、B之間加裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶吸收揮發出來的HCl,故答案為:在裝置A、B之間加裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶;
(3)高錳酸鉀有強氧化性,強氧化性溶液加入酸式滴定管,滴定管的“0”刻度在上,規格為50.00mL的滴定管中實際的體積大于(50.00-15.00)mL,即大于35.00mL,故答案為:酸式;C;
(4)設FeC2O4·2H2O的物質的量為xmol,Fe2(C2O4)3的物質的量為ymol,H2C2O4·2H2O的物質的量為zmol,步驟I中草酸根和Fe2+均被氧化,結合得失電子守恒有:2KMnO4~5H2C2O4(C2O42-),KMnO4~5Fe2+,所以,步驟II中Fe2+被氧化,由KMnO4~5Fe2+可知,,聯立二個方程解得:z=2.5c(V1-3V2)×10-3,所以H2C2O4·2H2O的質量分數==。關于樣品組成分析如下:
A.時,H2C2O4·2H2O的質量分數==0,樣品中不含H2C2O4·2H2O,由和可知,y≠0,樣品中含Fe2(C2O4)3雜質,A錯誤;
B.越大,由H2C2O4·2H2O的質量分數表達式可知,其含量一定越大,B正確;
C.Fe元素的物質的量=,若步驟I中KMnO4溶液不足,則步驟I中有一部分Fe2+沒有被氧化,不影響V2的大小,則不變,則對于測得Fe元素的含量無影響,C錯誤;
D.結合C可知:若KMnO4溶液濃度偏低,則消耗KMnO4溶液的體積V1、V2均偏大,Fe元素的物質的量偏大,則測得樣品中Fe元素含量偏高,D正確;
故答案為:;BD。
7【答案】 2Fe2++ H2O2+2H+2Fe3++2H2O 減小 偏大 12.32%(過程見解析)
【解析】(1)Fe2+具有還原性,在溶液中被氧化成Fe3+,H2O2具有氧化性,其還原產物為H2O,根據得失電子守恒可寫出反應2Fe2++H2O2→2Fe3++2H2O,根據溶液呈酸性、結合原子守恒和電荷守恒,H2O2氧化Fe2+的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;H2O2氧化后的溶液為Fe2(SO4)3溶液,Fe2(SO4)3發生水解反應Fe2(SO4)3+(6-2n)H2O Fe2(OH)6-2n(SO4)n+(3-n)H2SO4,Fe2(OH)6-2n(SO4)n聚合得到聚合硫酸鐵,根據水解方程式知水解聚合反應會導致溶液的酸性增強,pH減小。答案:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 減小
(2)①根據題意,Sn2+能將Fe3+還原為Fe2+,發生的反應為Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+,根據還原性:還原劑>還原產物,則還原性Sn2+>Fe2+,實驗中若不除去過量的Sn2+,則加入的K2Cr2O7先氧化過量的Sn2+再氧化Fe2+,導致消耗的K2Cr2O7溶液的體積偏大,則樣品中鐵的質量分數的測定結果將偏大。答案:偏大
② 實驗過程中消耗的n()=5.000×10-2mol/L×22.00mL×10-3L/mL=1.100×10-3 mol
由滴定時→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根據電子得失守恒,可得微粒的關系式:~6Fe2+(或+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O)
則n(Fe2+)=6n()=6×1.100×10-3mol=6.6×10-3mol
(根據Fe守恒)樣品中鐵元素的質量:m(Fe)=6.6×10-3mol×56g/mol=0.3696g
樣品中鐵元素的質量分數:ω(Fe)=×100%=12.32%。
8【答案】增大反應物的接觸面積;BC;a e d c ;AC;再用洗瓶以少量蒸餾水吹洗錐形瓶內壁; H2SO4;抑制Cr2轉化為Cr,且與Cr2不反應
【解析】(1)步驟I中鉻鐵礦與足量熔融Na2CO3發生高溫氧化反應生成Na2CrO4、NaFeO2和CO2,將鉻鐵礦粉碎,可增大反應物的接觸面積,加快高溫氧化的速率;故答案為:增大反應物的接觸面積。
(2)A.根據Na2CrO4的溶解度隨著溫度的升高而增大,步驟II中應用高溫提高浸取率,A錯誤;
B.步驟II中用水浸取時NaFeO2發生強烈水解:NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓,經過濾可除去Fe(OH)3,B正確;
C.步驟III酸化時,平衡2H++2 +H2O正向移動,主要目的使Na2CrO4轉化為Na2Cr2O7,C正確;
D.根據分析,步驟IV中過濾所得濾渣主要成分為Na2SO4,D錯誤;
答案選BC。
(3)Na2Cr2O7中加入KCl發生反應Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl,根據各物質的溶解度隨溫度的變化曲線可知,K2Cr2O7的溶解度隨溫度升高明顯增大,NaCl溶解度隨溫度升高變化不明顯,50℃時兩者溶解度相等,故為了得到雜質較少的K2Cr2O7粗產品,步驟V重結晶前的操作順序為:溶解KCl→50℃蒸發溶劑→蒸發至溶液出現晶膜,停止加熱→冷卻至室溫→抽濾→重結晶;故答案為:aedc。
(4)①A.量筒屬于粗量器,不能用量筒量取25.00mL溶液,由于K2Cr2O7具有強氧化性,量取25.00mL待測液應用酸式滴定管,A錯誤;
B.滴定時要適當控制滴定的速率,確保反應物之間充分反應,同時防止滴加過快使得滴加試劑過量,B正確;
C.滴定時應一直觀察錐形瓶中溶液顏色的變化,以便準確判斷滴定的終點,C錯誤;
D.讀數時應將滴定管從架上取下,捏住管上端無刻度處,使滴定管保持垂直,平視讀取讀數,D正確;
E.為了確保每次滴定時滴定管中的溶液充足,平行滴定時,須重新裝液并調節液面至“0”刻度或“0”刻度以下,并記錄初始讀數,E正確;
答案選AC。
②在接近終點時,使用“半滴操作”的方法是:將旋塞稍稍轉動,使半滴溶液懸于管口,用錐形瓶內壁將半滴溶液沾落,再用洗瓶以少量蒸餾水吹洗錐形瓶內壁,繼續搖動錐形瓶,觀察顏色變化;故答案為:再用洗瓶以少量蒸餾水吹洗錐形瓶內壁。
(5)根據題意,K2Cr2O7溶液的吸光度與其濃度成正比例,在K2Cr2O7溶液中存在平衡+H2O2H++2,即有部分會轉化為,從而使測得的質量分數明顯偏低,為抑制轉化為,可加入與不反應的酸,如硫酸;故答案為:H2SO4;抑制轉化為,且與不反應。
9【答案】 ;NaClO溶液吸收空氣中的CO2后產生HClO,HClO見光分解 ;
根據物質轉換和電子得失守恒關系:

氯元素的質量:
該樣品的有效氯為:
該樣品的有效氯大于60%,故該樣品為優質品 ;偏低
【解析】(1)由題意可知,氯氣通入氫氧化鈉中產生次氯酸鈉,同時產生氯化鈉,反應的離子方程式為:;次氯酸鈉溶液長期暴露在空氣中會吸收空氣中的二氧化碳氣體,因次氯酸酸性比碳酸弱,因此次氯酸鈉可以與二氧化碳在水中反應產生HClO,HClO具有不穩定性,在受熱或見光條件下會發生分解反應,產生HCl和O2,從而是次氯酸鈉失效,故答案為:;NaClO溶液吸收空氣中的CO2后產生HClO,HClO見光分解;
(2)①由題中反應可知,在酸性條件產生HClO,HClO氧化碘離子產生碘單質,碘單質再用硫代硫酸鈉滴定,結合反應轉化確定物質之間的關系為:, ,根據物質轉換和電子得失守恒關系:得n(Cl)=0.5=,
氯元素的質量:m(Cl)= =0.03550g,該樣品中的有效氯為: =63.39%,
該樣品中的有效氯大于60%,故該樣品為優質品
故答案為:n()=,根據物質轉換和電子得失守恒關系:,得n(Cl)=0.5=,
氯元素的質量:m(Cl)= =0.03550g,該樣品中的有效氯為: =63.39%,
該樣品中的有效氯大于60%,故該樣品為優質品
②如果硫酸的用量過少,則導致反應不能充分進行,產生的HClO的量偏低,最終導致實驗測得的有效氯含量會偏低,
故答案為:偏低;
10【答案】(1)(球形)冷凝管;酸式滴定管
(2)C
(3)加入H3PO4后,溶液中存在化學平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SO2逸出后,促進了化學平衡H2SO3SO2+H2O向右移動
(4)檢驗其是否漏水 藍色 I2+ SO2+2H2O=2I-+4H++
(5)偏低
(6)80.8
【解析】(1)根據儀器a、b的結構可知,裝置圖中儀器a、b的名稱分別為球形冷凝管和酸式滴定管;
(2)三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400 mL水,向其中加入H3PO4的體積不超過10 mL。在加熱時,三頸燒瓶中的液體不能超過其容積的,因此,三頸燒瓶適宜的規格為1000 mL 選C。
(3)雖然Ka1(H3PO4)=7.1×10-3<K a1 (H2SO3) =1.3×10-2,但是H3PO4為難揮發性的酸,而H2SO3易分解為SO2和水,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SO2逸出后,促進了化學平衡H2SO3SO2+H2O向右移動,因此,加入H3PO4能夠生成SO2的原因是:加入H3PO4后,溶液中存在化學平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SO2逸出后,促進了化學平衡H2SO3SO2+H2O向右移動;
(4)滴定管在使用前需要檢驗其是否漏水、洗滌、潤洗;滴定前,溶液中的碘被SO2還原為碘離子,溶液的顏色為無色,滴加終點時,過量的1滴或半滴標準碘液使淀粉溶液變為藍色且半分鐘點之內不變色,因此,滴定終點時溶液為藍色;滴定反應的離子方程式為I2+ SO2+2H2O=2I—+4H++;
(5)若先加磷酸再通氮氣,則不能將裝置中的空氣及時排出,有部分亞硫酸鹽和SO2被裝置中的氧氣氧化,碘的標準液的消耗量將減少,因此會使測定結果偏低。
(6)實驗中SO2消耗的標準碘液的體積為0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL,減去空白實驗消耗的0.10 mL,則實際消耗標準碘液的體積為1.20mL,根據反應I2+ SO2+2H2O=2I—+4H++可以計算出n(SO2)= n(I2)= 1.20mL10-3L·mL-10.010 00 mol· L-1=1.2010-5 mol,由于SO2的平均回收率為95%,則實際生成的n(SO2)= ,則根據S元素守恒可知,該樣品中亞硫酸鹽含量為
mg kg -1。第30講-氧化還原滴定的原理及應用
氧化還原滴定的原理及應用考向統計
2024年全國甲卷—9題 實驗題高錳酸鉀滴定過氧化脲
2024年浙江6月卷—20題 實驗題銀量法確定碘離子含量
2023年湖北卷—18題 實驗題碘量法確定碘離子含量
2022年河北卷—15題 實驗題碘量法確定亞硫酸鹽含量
2022年山東卷—18題 實驗題重鉻酸根確定亞鐵鹽含量
2022年遼寧卷—15題 實驗題高錳酸鉀滴定過氧化氫
一、知識重構
1.氧化還原滴定的幾個概念
(1)滴定分析法
將一種已知其準確濃度的試劑溶液(稱為標準溶液)滴加到被測物質的溶液中,直到化學反應完全時為止,然后根據所用試劑溶液的濃度和體積可以求得被測組分的含量,這種方法稱為滴定分析法。
(2)氧化還原滴定法
利用氧化還原反應進行滴定的方法。
(3)化學計量點
兩者的物質的量正好符合化學反應式所表示的化學計量關系時,反應到達化學計量點,也叫等量點。
(4)滴定終點
滴定時,計量點一般是根據指示劑的變色來確定。實際上滴定是進行到溶液里的指示劑變色時停止的,停止滴定這一點稱為滴定終點,或者終點。
(5)滴定誤差
滴定終點與計量點不一定恰好符合,存在很小的差別,就是滴定誤差,又稱為終點誤差。
2.氧化還原滴定的種類
序號 分類 主要原理 指示劑
1 高錳酸鉀法 不用外加
2 重鉻酸鉀法 不用外加
3 碘量法 淀粉溶液
3.氧化還原滴定的操作步驟
(1)溶液配制
(2)滴定管:檢漏、水洗、潤洗、排氣泡、調液面等
(3)錐形瓶:水洗、裝液、滴加指示劑
(4)滴定:收的操作(注意酸式滴定管和堿式滴定管的差異)、眼睛(注意錐形瓶中溶液焰色的變化)
(5)滴定終點的判斷:滴入最后半滴(以前用一滴)標準溶液,溶液由A色變為B色,且30秒不恢復。
4.氧化還原滴定的數據分析
核心物質的化學式及摩爾質量、樣品的質量、樣品溶液的體積、待測液的體積、標準液的濃度、標準液的體積、測量數據的異常值;計算的目標:樣品純度、樣品的質量分數、含量是否合格等。
二、重溫經典
1.高考題的考查頻率
(1)高錳酸鉀法
題號 原理 計算 評價 實驗
2018年全國II卷28題 ; 1 1
2020年山東20題 1 1
2020年1月浙江27題 1
2020年北京18題 1 1
2022年遼寧15題 1
2024年全國甲15題 1
(2)重鉻酸鉀法
題號 原理 計算 評價 實驗
2018年天津9題 1 1
2019年江蘇18題 1 1
2020年1月浙江30題 1
2022年山東18題 1 1
(3)碘量法
題號 原理 計算 評價 實驗
2018年全國III卷26題 ; 1 1 1
2018年全國I卷27題 1
2019年全國II卷26題 1 1
2019年天津9題 環己烯和溴加成; ; 1 1
2019年北京9題 苯酚和溴取代; ; ; 1 1 1
2020年江蘇18題 ; ; 1 1
2020年7月浙江卷30題 1 1 1
2021年6月浙江卷30題 1 1
2021年山東18題 ; ; ; 1 1
2022年河北14題 1 1 1
2023年湖北18題 1
(4)其它
題號 原理 計算 評價 實驗
2022年江蘇16題 1
2024年浙江6月20題 n(AgI) = n(AgNO3)-n(AgSCN) = n(AgNO3)-n(NH4SCN) 1 1
2.1經典題重溫-高錳酸鉀法
1. (2024全國甲卷9)CO(NH2)2·H2O2 (俗稱過氧化脲)是一種消毒劑,實驗室中可用尿素與過氧化氫制取,反應方程式如下:CO(NH2)2+H2O2 = CO(NH2)2·H2O2
(一)過氧化脲的合成
燒杯中分別加入25mL30% H2O2(ρ=1.11g·cm-3)、40mL蒸餾水和12.0g尿素,攪拌溶解。30℃下反應40min,冷卻結晶、過濾、干燥,得白色針狀晶體9.4g。
(二)過氧化脲性質檢測
I.過氧化脲溶液用稀H2SO4酸化后,滴加KMnO4溶液,紫紅色消失。
Ⅱ.過氧化脲溶液用稀H2SO4酸化后,加入KI溶液和四氯化碳,振蕩,靜置。
(三)產品純度測定
溶液配制:稱取一定量產品,用蒸餾水溶解后配制成100mL溶液。
滴定分析:量取25.00mL過氧化脲溶液至錐形瓶中,加入一定量稀H2SO4,用準確濃度的KMnO4溶液滴定至微紅色,記錄滴定體積,計算純度。
(2)過氧化脲的產率為 。
【答案】50%
【解析】實驗中加入尿素的質量為12.0g,物質的量為0.2mol,過氧化氫的質量為25mL×1.11g·cm-3×30% =8.325g,物質的量約為0.245mol,過氧化氫過量,產率應按照尿素的質量計算,理論上可得到過氧化脲0.2mol,質量為0.2mol×94g/mol=18.8g,實驗中實際得到過氧化脲9.4g,故過氧化脲的產率為(9.4g/18.8)×100%=50%
2.(2024高三·浙江3月模擬節選)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的化學式為K3[Fe(C2O4)3] ·3H2O,是用于制備負載型活性鐵催化劑的主要原料,也是一些有機反應的催化劑,具有工業生產價值。實驗室采用如下方案制備三草酸合鐵酸鉀。
步驟①:先在燒杯中加入2.40gFeC2O4·2H2O晶體,再加入15.00mL飽和草酸鉀溶液,水浴加熱40℃,用滴管慢慢加入12.00mL6%H2O2溶液,不斷攪拌,充分反應后溶液為綠色并有紅褐色沉淀生成。
步驟②:加熱溶液至沸騰,然后將適量草酸溶液逐滴滴入上述溶液中,不斷攪拌至沉淀完全溶解為透明的綠色溶液。
步驟③:最后冷卻后,緩慢加入無水乙醇,結晶、過濾、洗滌、干燥得到粗產品。
已知:三草酸合鐵酸鉀為翠綠色晶體,易溶于水,難溶于乙醇,光照時分解得到黃色晶體(FeC2O4·2H2O)。
(4)用高錳酸鉀滴定法測產品的純度,三次滴定數據記錄如下。
準確稱取0.2000g產品三草酸合鐵酸鉀晶體(M=491g·mol-1),用上述已標定濃度的高錳酸鉀溶液滴定,消耗20.00mL高錳酸鉀溶液,則該次實驗制得的產品純度為 。
序號 1 2 3
滴定前讀數mL 0.98 1.26 1.01
滴定后讀數mL 11.00 10.12 10.99
【答案】81.83%
【解析】如果取用草酸基準試劑量較大,滴定時高錳酸鉀的用量容易超過滴定管的量程,選擇a;滴定三組數據消耗高錳酸鉀溶液的體積為10.02mL、8.86mL、9.98mL,舍去第二組數據則消耗高錳酸鉀的平均體積為:(10.02+9.98)mL÷2=10.00mL,,則c=0.02 mol·L-1; ,則樣品的純度為:,故答案為: 81.83%。
3.(23-24山西運城高三一調節選)中醫藥典記載木耳具有“和血養營”功效。某實驗小組稱取一定量黑木耳以檢驗黑木耳中含有鐵元素、并測定鐵元素含量。實驗過程如下:
Ⅱ.定量分析1——高錳酸鉀滴定法
(3)取一定量待測液,利用鹽酸羥胺(在溶液中可完全電離出NH3OH+與Cl-)將溶液中Fe3+還原為Fe2+,同時產生一種無污染的氣體,該反應的離子方程式為 ;再利用酸性高錳酸鉀溶液氧化Fe2+,根據消耗的高錳酸鉀溶液的體積以計算鐵元素含量。
(4)配制一定物質的量濃度的高錳酸鉀溶液時,下列操作會使鐵元素含量測量值偏高的是________。
A.沒有進行洗滌操作
B.定容時俯視容量瓶的刻度線
C.搖勻后發現液面低于容量瓶刻度線,再滴加蒸餾水至刻度線
D.轉移洗滌液時灑到容量瓶外,繼續用該未清洗的容量瓶重新配制
Ⅲ.定量分析2——吸光度法
(5)取10mL待測液,利用吸光度法測得其吸光度為0.600(吸光度與Fe2+的濃度關系如下圖所示)。
該黑木耳中鐵元素的含量(溶液密度為1g·mL-1)= (mg/100g)。
【答案】(3) 2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++4H++N2+H2O (4)AC (5)0.336
【解析】(3)鹽酸羥胺將溶液中Fe3+被還原為Fe2+,同時產生一種無污染的氣體,由電子得失守恒和元素守恒可知,該氣體為N2,根據氧化還原反應配平可得,該反應的離子方程式為:2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++4H++N2+H2O,
(4)A.沒有進行洗滌操作,會導致高錳酸鉀溶液濃度偏低,滴定時消耗高錳酸鉀溶液的體積偏大,鐵元素含量測量值偏高,A項符合題意;
B.定容時俯視容量瓶的刻度線,會導致高錳酸鉀溶液體積偏小,濃度偏高,滴定時消耗高錳酸鉀溶液的體積偏小,鐵元素含量測量值偏低,B項不符合題意;
C.搖勻后發現液面低于容量瓶刻度線,再滴加蒸餾水至刻度線,會導致高錳酸鉀溶液濃度偏低,滴定時消耗高錳酸鉀溶液的體積偏大,鐵元素含量測量值偏高,C項符合題意;
D.轉移洗滌液時灑到容量瓶外,繼續用該未清洗的容量瓶重新配制,會導致高錳酸鉀溶液濃度偏高,滴定時消耗高錳酸鉀溶液的體積偏小,鐵元素含量測量值偏低,D項不符合題意;故選AC。
(5)取10mL待測液,利用吸光度法測得其吸光度為0.600,由圖像可知,對應的c(Fe2+)=0.060m mol·L-1,溶液密度為1g·mL-1,所以100g溶液中鐵元素的質量為6×10-5 mol·L-1×0.1L×56g·mol-1=3.36×10-4g=0.336mg,,即黑木耳中鐵元素的含量0.336mg/100g。
4.(2020年1月浙江卷27題).為測定樣品的純度,用硫酸溶解6.300 g樣品,定容至250 mL。取25.00 mL溶液,用標準溶液滴定至終點。重復實驗,數據如下:
序號 滴定前讀數/mL 滴定終點讀數/mL
1 0.00 19.98
2 1.26 22.40
3 1.54 21.56
已知:
假設雜質不參加反應。
該樣品中的質量分數是________%(保留小數點后一位);
寫出簡要計算過程:________。
【答案】95.2 ;
【解析】第一次所用標準液為:19.98mL,第二次所用標準液為22.40-1.26=20.14mL,第三次所用標準液為:21.56-1.54=20.02mL,第二次數據偏差較大舍去,所以所用標準液的體積為;根據方程式可知反應中存在數量關系:
3MnO4-~5,所以25mL待測液中所含的物質的量為:
,質量為
,所以樣品中質量分數為。
5.(2018年全國II卷28題).K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍圖。回答下列問題:
(1)曬制藍圖時,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光劑,以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;顯色反應的化學方程式為______________。
(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產物,按下圖所示裝置進行實驗。
①通入氮氣的目的是________________________________________。
②實驗中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變為紅色,由此判斷熱分解產物中一定含有___________、___________。
③為防止倒吸,停止實驗時應進行的操作是_____________________________。
④樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗Fe2O3存在的方法是:________________。
(3)測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。
①稱量m g樣品于錐形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現象是___________________________。
②向上述溶液中加入過量銅粉至反應完全后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液V mL。該晶體中鐵的質量分數的表達式為________________________________。
【答案】3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4 隔絕空氣、使反應產生的氣體全部進入后續裝置 CO2 CO 先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮氣 取少許固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3 粉紅色出現
【解析】(1)光解反應的化學方程式為2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑,反應后有草酸亞鐵產生,所以顯色反應的化學方程式為3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。
(2)①裝置中的空氣在高溫下能氧化金屬銅,能影響E中的反應,所以反應前通入氮氣的目的是隔絕空氣排盡裝置中的空氣;反應中有氣體生成,不會全部進入后續裝置。
②實驗中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,說明反應中一定產生二氧化碳。裝置E中固體變為紅色,說明氧化銅被還原為銅,即有還原性氣體CO生成,由此判斷熱分解產物中一定含有CO2、CO;
③為防止倒吸,必須保證裝置中保持一定的壓力,所以停止實驗時應進行的操作是先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮氣即可。
④要檢驗Fe2O3存在首先要轉化為可溶性鐵鹽,因此方法是取少許固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3。
(3)①高錳酸鉀氧化草酸根離子,其溶液顯紅色,所以滴定終點的現象是粉紅色出現。
②銅把鐵離子還原為亞鐵離子,酸性高錳酸鉀溶液又把亞鐵離子氧化為鐵離子。反應中消耗高錳酸鉀是0.001cVmol,Mn元素化合價從+7價降低到+2價,所以根據電子得失守恒可知鐵離子的物質的量是0.005cVmol,則該晶體中鐵的質量分數的表達式為。
6.(2020年北京卷18 )MnO2是重要的化工原料,山軟錳礦制備MnO2的一種工藝流程如圖:
資料:①軟錳礦的主要成分為MnO2,主要雜質有Al2O3和SiO2
②全屬離于沉淀的pH
Fe3+ Al3+ Mn2+ Fe2+
開始沉淀時 1.5 3.4 5.8 6.3
完全沉淀時 2.8 4.7 7.8 8.3
③該工藝條件下,MnO2與H2SO4反應。
(1)溶出
①溶出前,軟錳礦需研磨。目的是____。
②溶出時,Fe的氧化過程及得到Mn2+的主要途徑如圖所示:
i.步驟II是從軟錳礦中溶出Mn2+的主要反應,反應的離子方程式是____。
ii.若Fe2+全部來自于反應Fe+2H+=Fe2++H2↑,完全溶出Mn2+所需Fe與MnO2的物質的量比值為2。而實際比值(0.9)小于2,原因是____。
(2)純化。已知:MnO2的氧化性與溶液pH有關。純化時先加入MnO2,后加入NH3·H2O,調溶液pH≈5,說明試劑加入順序及調節pH的原因:____。
(3)電解。Mn2+純化液經電解得MnO2。生成MnO2的電極反應式是____。
(4)產品純度測定。向ag產品中依次加入足量bgNa2C2O4和足量稀H2SO4,加熱至充分反應。再用cmol·L-1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至終點,消耗KMnO4溶液的體積為dL(已知:MnO2及Mn均被還原為Mn2+。相對分子質量:MnO2-86.94;Na2C2O4-134.0)
產品純度為____(用質量分數表示)。
【答案】增大反應速率,提高浸出率; MnO2+4H++2Fe2+Mn2++2Fe3++2H2O ;
二氧化錳能夠氧化單質鐵為Fe2+;MnO2的氧化性隨酸性的減弱逐漸減弱;
Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+;
【解析】(1)①研磨軟錳礦可增大固體與濃硫酸接觸面積,增大反應速率,提高浸出率;
②i.根據反應途徑可知,二氧化錳與亞鐵離子反應生成二價錳離子和鐵離子,則反應的離子方程式為MnO2+4H++2Fe2+Mn2++2Fe3++2H2O;
ii.根據方程式可知,Fe與MnO2的物質的量比值為2,實際反應時,二氧化錳能夠氧化單質鐵為Fe2+,導致需要的減少Fe2+,故實際比值(0.9)小于2。
(2)MnO2的氧化性與溶液pH有關,且隨酸性的減弱,氧化性逐漸減弱,溶液顯酸性時,二氧化錳的氧化性較強,故純化時先加入MnO2,后加入NH3·H2O,調溶液pH≈5,除去溶液中的Al3+、Fe3+;
(3)電解時,溶液呈酸性,Mn2+失電子,與水反應生成二氧化錳和氫離子,則電極反應式為Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+;
(4)根據題意可知,部分草酸鈉與二氧化錳發生氧化還原發,剩余部分再與高錳酸鉀反應(5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O),則與二氧化錳反應的草酸鈉為-;MnO2+Na2C2O4+2H2SO4=Na2SO4+MnSO4+2CO2↑+2H2O,則n(MnO2)=n(Na2C2O4)=-,產品純度=×100%=。
2.2經典題重溫-重鉻酸鉀法
7.(2018年天津卷9題)煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一,為了監測其含量,選用如下采樣和檢測方法。回答下列問題:
Ⅰ.采樣
采樣步驟:
①檢驗系統氣密性;②加熱器將煙道氣加熱至140℃;③打開抽氣泵置換系統內空氣;④采集無塵、干燥的氣樣;⑤關閉系統,停止采樣。
(1)A中裝有無堿玻璃棉,其作用是___________。
(2)C中填充的干燥劑是(填序號)___________。
A.堿石灰 B.無水CuSO4 C.P2O5
(3)用實驗室常用儀器組裝一套裝置,其作用是與D(裝有堿液)相同,在虛線框中畫出該裝置的示意圖,標明氣體的流向及試劑。______________
(4)采樣步驟②加熱煙道氣的目的是___________。
Ⅱ.NOx含量的測定
將v L氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化為NO3 ,加水稀釋至100.00 mL。量取20.00 mL該溶液,加入v1 mL c1 mol·L 1 FeSO4標準溶液(過量),充分反應后,用c2 mol·L 1 K2Cr2O7標準溶液滴定剩余的Fe2+,終點時消耗v2 mL。
(5)NO被H2O2氧化為NO3 的離子方程式是___________。
(6)滴定操作使用的玻璃儀器主要有___________。
(7)滴定過程中發生下列反應:
3Fe2++NO3 +4H+NO↑+3Fe3++2H2O;Cr2+ 6Fe2+ +14H+ 2Cr3+ +6Fe3++7H2O
則氣樣中NOx折合成NO2的含量為_________mg·m 3。
(8)判斷下列情況對NOx含量測定結果的影響(填“偏高” 、“偏低”或“無影響 ”)
若缺少采樣步驟③,會使測試結果___________。
若FeSO4標準溶液部分變質,會使測定結果___________。
【答案】除塵; c ; ;防止NOx溶于冷凝水;
2NO+3H2O2=2H++2+2H2O;錐形瓶、酸式滴定管; ;偏低;偏高
【解析】(1)A的過程叫“過濾”,所以其中玻璃棉的作用一定是除去煙道氣中的粉塵。
(2)堿石灰是堿性干燥劑可能與NOX反應,所以不能使用。硫酸銅的吸水能力太差,一般不用做干燥劑,所以不能使用。五氧化二磷是酸性干燥劑,與NOX不反應,所以選項c正確。
(3)實驗室通常用洗氣瓶來吸收氣體,與D相同應該在洗氣瓶中加入強堿(氫氧化鈉)溶液,所以答案為:。
(4)加熱煙道氣的目的是避免水蒸氣冷凝后,NOX溶于水中。
(5)NO被H2O2氧化為硝酸,所以反應的離子方程式為:2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O。
(6)滴定中使用酸式滴定管(本題中的試劑都只能使用酸式滴定管)和錐形瓶。
(7)用c2 mol·L 1 K2Cr2O7標準溶液滴定剩余的Fe2+,終點時消耗V2 mL,此時加入的Cr2O72-為c2V2/1000 mol;所以過量的Fe2+為6c2V2/1000 mol;則與硝酸根離子反應的Fe2+為(c1V1/1000-6c2V2/1000) mol;所以硝酸根離子為(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3 mol;根據氮元素守恒,硝酸根與NO2的物質的量相等。考慮到配制100mL溶液取出來20mL進行實驗,所以NO2為5(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3 mol,質量為46×5(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3 g,即230(c1V1-6c2V2)/3 mg。這些NO2是VL氣體中含有的,所以含量為230(c1V1-6c2V2)/3V mg·L-1,即為1000×230(c1V1-6c2V2)/3V mg·m-3,所以答案為: mg·m 3。
(8)若缺少采樣步驟③,裝置中有空氣,則實際測定的是煙道氣和空氣混合氣體中NOX的含量,測定結果必然偏低。若FeSO4標準溶液部分變質,一定是部分Fe2+被空氣中的氧氣氧化,計算時仍然認為這部分被氧化的Fe2+是被硝酸根離子氧化的,所以測定結果偏高。
8.(2022年山東卷18題)實驗室利用和亞硫酰氯()制備無水的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知沸點為,遇水極易反應生成兩種酸性氣體。回答下列問題:
(1)實驗開始先通。一段時間后,先加熱裝置_______(填“a”或“b”)。裝置b內發生反應的化學方程式為_______。裝置c、d共同起到的作用是_______。
(2)現有含少量雜質的,為測定n值進行如下實驗:
實驗Ⅰ:稱取樣品,用足量稀硫酸溶解后,用標準溶液滴定達終點時消耗(滴定過程中轉化為,不反應)。
實驗Ⅱ:另取樣品,利用上述裝置與足量反應后,固體質量為。
則_______;下列情況會導致n測量值偏小的是_______(填標號)。
A.樣品中含少量雜質
B.樣品與反應時失水不充分
C.實驗Ⅰ中,稱重后樣品發生了潮解
D.滴定達終點時發現滴定管尖嘴內有氣泡生成
(3)用上述裝置、根據反應制備。已知與分子結構相似,與互溶,但極易水解。選擇合適儀器并組裝蒸餾裝置對、混合物進行蒸榴提純(加熱及夾持裝置略),安裝順序為①⑨⑧_______(填序號),先餾出的物質為_______。
【答案】(1) a FeCl2 4H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl 冷凝回流SOCl2
(2) AB (3) ⑥⑩③⑤ CCl4
【解析】SOCl2與H2O反應生成兩種酸性氣體,FeCl2 4H2O與SOCl2制備無水FeCl2的反應原理為:SOCl2吸收FeCl2 4H2O受熱失去的結晶水生成SO2和HCl,HCl可抑制FeCl2的水解,從而制得無水FeCl2。
(1)實驗開始時先通N2,排盡裝置中的空氣,一段時間后,先加熱裝置a,產生SOCl2氣體充滿b裝置后再加熱b裝置,裝置b中發生反應的化學方程式為FeCl2 4H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;裝置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2;答案為:a;FeCl2 4H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;冷凝回流SOCl2。
(2)滴定過程中將Fe2+氧化成Fe3+,自身被還原成Cr3+,反應的離子方程式為6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,則m1g樣品中n(FeCl2)=6n()=6cV×10-3mol;m1g樣品中結晶水的質量為(m1-m2)g,結晶水物質的量為mol,n(FeCl2):n(H2O)=1:n=(6cV×10-3mol):mol,解得n=;
A.樣品中含少量FeO雜質,溶于稀硫酸后生成Fe2+,導致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏大,使n的測量值偏小,A項選;
B.樣品與SOCl2反應時失水不充分,則m2偏大,使n的測量值偏小,B項選;
C.實驗I稱重后,樣品發生了潮解,樣品的質量不變,消耗的K2Cr2O7溶液的體積V不變,使n的測量值不變,C項不選;
D.滴定達到終點時發現滴定管尖嘴內有氣泡生成,導致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏小,使n的測量值偏大,D項不選; 答案選AB。
(3)組裝蒸餾裝置對TiCl4、CCl4混合物進行蒸餾提純,按由下而上、從左到右的順序組裝,安裝順序為①⑨⑧,然后連接冷凝管,蒸餾裝置中應選擇直形冷凝管⑥、不選用球形冷凝管⑦,接著連接尾接管⑩,TiCl4極易水解,為防止外界水蒸氣進入,最后連接③⑤,安裝順序為①⑨⑧⑥⑩③⑤;由于TiCl4、CCl4分子結構相似,TiCl4的相對分子質量大于CCl4,TiCl4分子間的范德華力較大,TiCl4的沸點高于CCl4,故先蒸出的物質為CCl4;答案為:⑥⑩③⑤;CCl4。
2.3經典題重溫-碘量法
9.(2023年湖北卷18)學習小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成。回答下列問題:
(4)取含X粗品0.0500g(雜質不參加反應)與過量的酸性KI完全反應后,調節溶液至弱酸性。以淀粉為指示劑,用0.1000mol·L-1 Na2S2O3標準溶液滴定,滴定終點時消耗Na2S2O3標準溶液15.00mL。(已知:,)標志滴定終點的現象是_______,粗品中X的相對含量為_______。
【答案】①. 溶液藍色消失,且半分鐘不恢復原來的顏色 ②. 72%
【解析】滴定結束的時候,單質碘消耗完,則標志滴定終點的現象是:溶液藍色消失,且半分鐘不恢復原來的顏色;在CuO2中銅為+2價,氧為-1價,根據,,可以得到關系式:,則n(CuO2)=×0.1mol/L×0.015L=0.000375mol,粗品中X的相對含量為。
10.(2021年山東卷18題)六氯化鎢(WCl6)可用作有機合成催化劑,熔點為283℃,沸點為340℃,易溶于CS2,極易水解。實驗室中,先將三氧化鎢(WO3)還原為金屬鎢(W)再制備WCl6,裝置如圖所示(夾持裝置略)。回答下列問題:
(1)檢查裝置氣密性并加入WO3。先通N2,其目的是___;一段時間后,加熱管式爐,改通H2,對B處逸出的H2進行后續處理。儀器A的名稱為___,證明WO3已被完全還原的現象是___。
(2)WO3完全還原后,進行的操作為:①冷卻,停止通H2;②以干燥的接收裝置替換E;③在B處加裝盛有堿石灰的干燥管;④……;⑤加熱,通Cl2;⑥……。堿石灰的作用是___;操作④是___,目的是___。
(3)利用碘量法測定WCl6產品純度,實驗如下:
①稱量:將足量CS2(易揮發)加入干燥的稱量瓶中,蓋緊稱重為m1g;開蓋并計時1分鐘,蓋緊稱重為m2g;再開蓋加入待測樣品并計時1分鐘,蓋緊稱重為m3g,則樣品質量為___g(不考慮空氣中水蒸氣的干擾)。
②滴定:先將WCl6轉化為可溶的Na2WO4,通過離子交換柱發生反應:+Ba(IO3)2=BaWO4+2;交換結束后,向所得含的溶液中加入適量酸化的KI溶液,發生反應:+5+6=3I2+3H2O;反應完全后,用Na2S2O3標準溶液滴定,發生反應:I2+2S2=2+S4。滴定達終點時消耗cmol L-1的Na2S2O3溶液VmL,則樣品中WCl6(摩爾質量為Mg mol-1)的質量分數為___。稱量時,若加入待測樣品后,開蓋時間超過1分鐘,則滴定時消耗Na2S2O3溶液的體積將___(填“偏大”“偏小”或“不變”),樣品中WCl6質量分數的測定值將___(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
【答案】排除裝置中的空氣 ;直形冷凝管 ;不再有水凝結;吸收多余氯氣,防止污染空氣;防止空氣中的水蒸氣進入E ;再次通入N2 ;排除裝置中的H2 ;
( m3+m1-2m2) ; % ;不變;偏大
【解析】(1)用H2還原WO3制備W,裝置中不能有空氣,所以先通N2,其目的是排除裝置中的空氣;由儀器構造可知儀器A的名稱為直形冷凝管;當WO3被完全還原后,不再有水生成,則可觀察到的現象為錐形瓶中不再有液滴滴下,即不再有水凝結。故答案為:不再有水凝結;
(2)由信息可知WCl6極易水解,W與Cl2反應制取WCl6時,要在B處加裝盛有堿石灰的干燥管,防止空氣中的水蒸氣進入E中,所以堿石灰的作用其一是吸收多余氯氣,防止污染空氣;其二是防止空氣中的水蒸氣進入E;在操作⑤加熱,通Cl2之前,裝置中有多余的H2,需要除去,所以操作④是再次通入N2,目的是排除裝置中的H2,故答案為:吸收多余氯氣,防止污染空氣;防止空氣中的水蒸氣進入E;再次通入N2;排除裝置中的H2;
(3)①根據分析,稱量時加入足量的CS2,蓋緊稱重為m1g,由于CS2易揮發,開蓋時要揮發出來,稱量的質量要減少,開蓋并計時1分鐘,蓋緊稱重m2g,則揮發出的CS2的質量為(m1- m2)g,再開蓋加入待測樣品并計時1分鐘,又揮發出(m1- m2)g的CS2,蓋緊稱重為m3g,則樣品質量為:m3g-m1g+2(m1- m2)g=( m3+m1- 2m2)g,故答案為:( m3+m1- 2m2);
②滴定時,根據關系式:WO~2IO~6I2~12 S2O,樣品中n(WCl6)=n(WO)=n(S2O)=cV10-3mol,m(WCl6)=cV10-3molMg/mol=g,則樣品中WCl6的質量分數為:100%=%;根據測定原理,稱量時,若加入待測樣品后,開蓋時間超過1分鐘,揮發的CS2的質量增大,m3偏小,但WCl6的質量不變,則滴定時消耗Na2S2O3溶液的體積將不變,樣品中WCl6質量分數的測定值將偏大,故答案為:%;不變;偏大。
11.(2019年天津卷9題)環己烯是重要的化工原料。其實驗室制備流程如下:
回答下列問題:
Ⅰ.環己烯的制備與提純
(1)原料環己醇中若含苯酚雜質,檢驗試劑為____________,現象為__________________。
(2)操作1的裝置如圖所示(加熱和夾持裝置已略去)。
①燒瓶A中進行的可逆反應化學方程式為________________________,濃硫酸也可作該反應的催化劑,選擇而不用濃硫酸的原因為________________________(填序號)。
a.濃硫酸易使原料碳化并產生
b.污染小、可循環使用,符合綠色化學理念
c.同等條件下,用比濃硫酸的平衡轉化率高
②儀器B的作用為____________。
(3)操作2用到的玻璃儀器是____________。
(4)將操作3(蒸餾)的步驟補齊:安裝蒸餾裝置,加入待蒸餾的物質和沸石,____________,棄去前餾分,收集83℃的餾分。
Ⅱ.環己烯含量的測定
在一定條件下,向環己烯樣品中加入定量制得的,與環己烯充分反應后,剩余的與足量作用生成,用的標準溶液滴定,終點時消耗標準溶液(以上數據均已扣除干擾因素)。
測定過程中,發生的反應如下:



(5)滴定所用指示劑為____________。樣品中環己烯的質量分數為____________(用字母表示)。
(6)下列情況會導致測定結果偏低的是____________(填序號)。
a.樣品中含有苯酚雜質
b.在測定過程中部分環己烯揮發
c.標準溶液部分被氧化
【答案】溶液 ;溶液顯紫色 ;;a、b ;冷凝回流;環己醇,提高其轉化率;分液漏斗、燒杯;通冷凝水,加熱;淀粉溶液 ; ;
b、c
【解析】I.(1)檢驗苯酚的首選試劑是FeCl3溶液,原料環己醇中若含有苯酚,加入FeCl3溶液后,溶液將顯示紫色;
(2)①從題給的制備流程可以看出,環己醇在FeCl3·6H2O的作用下,反應生成了環己烯,對比環己醇和環己烯的結構,可知發生了消去反應,反應方程式為:,注意生成的小分子水勿漏寫,題目已明確提示該反應可逆,要標出可逆符號,FeCl3·6H2O是反應條件(催化劑)別漏標;此處用FeCl3·6H2O而不用濃硫酸的原因分析中:a項合理,因濃硫酸具有強脫水性,往往能使有機物脫水至炭化,該過程中放出大量的熱,又可以使生成的炭與濃硫酸發生反應:C+2H2SO4(濃) CO2↑+SO2↑+2H2O;b項合理,與濃硫酸相比,FeCl3·6H2O對環境相對友好,污染小,絕大部分都可以回收并循環使用,更符合綠色化學理念;c項不合理,催化劑并不能影響平衡轉化率;
②儀器B為球形冷凝管,該儀器的作用除了導氣外,主要作用是冷凝回流,冷凝回流環己醇,提高其轉化率;
(3)操作2實現了互不相溶的兩種液體的分離,應是分液操作,分液操作時需要用到的玻璃儀器主要有分液漏斗和燒杯;
(4)題目中已明確提示了操作3是蒸餾操作。蒸餾操作在加入藥品后,要先通冷凝水,再加熱;如先加熱再通冷凝水,必有一部分餾分沒有及時冷凝,造成浪費和污染;
II.(5)因滴定的是碘單質的溶液,所以選取淀粉溶液比較合適;根據所給的②式和③式,可知剩余的Br2與反應消耗的Na2S2O3的物質的量之比為1:2,所以剩余 Br2的物質的量為:n(Br2)余=×cmol·L-1×vmL×10-3L·mL-1=mol,反應消耗的Br2的物質的量為(b-)mol,據反應①式中環己烯與溴單質1:1反應,可知環己烯的物質的量也為(b-)mol,其質量為(b-)×82g,所以ag樣品中環己烯的質量分數為:。
(6)a項錯誤,樣品中含有苯酚,會發生反應,每反應1molBr2,消耗苯酚的質量為31.3g;而每反應1mol Br2,消耗環己烯的質量為82g;所以苯酚的混入,將使耗Br2增大,從而使環己烯測得結果偏大;b項正確,測量過程中如果環己烯揮發,必然導致測定環己烯的結果偏低;c項正確,Na2S2O3標準溶液被氧化,必然滴定時消耗其體積增大,即計算出剩余的溴單質偏多,所以計算得出與環己烯反應的溴單質的量就偏低,導致最終環己烯的質量分數偏低。
三、模型建構
1.一心一意型
關注:
(1)計量系數之比
(2)配制溶液的體積與取樣體積
(3)樣品的形態/摩爾質量
(4)計算的要求
2.一心二用型
關注:
(1)核心物質和最后一步滴定劑之間的計量系數關系
(2)一心二用的物質的質量守恒
(3)配制溶液的體積與取樣體積
(4)樣品的形態/摩爾質量
(5)計算的要求
四、名師導學
1.命題特點
(1)基于氧化還原反應
(2)直接滴定或者間接滴定
(3)求算純度、質量分數
(4)基于誤差分析的評價
(5)實驗具體操作的考查
2.試題立意
(1)基于一種有價值的物質的純度、含量的測定
(2)考查計算、誤差分析、評價、實驗操作
3.考點考向
(1)氧化還原反應、離子方程式的書寫
(2)以高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法、碘量法為載體進行考查
(3)計算主要考查純度、質量分數;注意數據分析和有效數字
(4)評價主要平時考查誤差分析
(5)實驗操作考查溶液配制、滴定操作規范、終點判斷
4.試題類型
(1)主觀題中的一部分
(2)實驗題和無機題中最常見;有機題中也出現過
(3)絕大多數考查計算
(4)大部分考查誤差分析
(5)指示劑選擇、終點判斷也有考查
(6)不排除選擇題中出現
5.解題思路
(1)直接滴定還是間接滴定
(2)找準氧化劑、還原劑的物質的量對應關系
(3)找準核心物質和最終滴定劑之間的量的關系
(4)計算需要過程、還是只要結果;部分設問只需要寫表達式
(5)是否需要指示劑,需要什么指示劑,終點現象分析清楚
(6)誤差分析,把握計算量和實際量的比較
(7)實驗操作,熟練掌握配制溶液、滴定前后的規范操作

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