1、专题突破专题突破 29 氧化还原滴定氧化还原滴定 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 常见用于滴定的氧化剂有 KMnO4、K2Cr2O7等；常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维 生素 C 等。 3指示剂 氧化还原滴定的指示剂有三类： (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红色。 应用举例 例 1 水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指
2、标， 通常用每升水中溶解氧分子的质量 表示，单位 mg L 1，我国地表水环境质量标准规定，生活饮用水源的DO 不能低于5 mg L 1。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的 DO。 .测定原理： 碱性条件下，O2将 Mn2 氧化为 MnO(OH) 2： 2Mn2 O 24OH =2MnO(OH) 2； 酸性条件下，MnO(OH)2将 I 氧化为 I 2： MnO(OH)2I H Mn2I 2H2O(未配平)； 用 Na2S2O3标准溶液滴定生成的 I2： 2S2O2 3I2=S4O 2 62I 。 .测定步骤： a安装装置，检验气密性，充 N2排尽空气后，停止充 N2。
3、b向烧瓶中加入 200 mL 水样。 c向烧瓶中依次迅速加入 1 mL MnSO4无氧溶液(过量)、2 mL 碱性 KI 无氧溶液(过量)，开启 搅拌器，至反应完全。 d搅拌并向烧瓶中加入 2 mL H2SO4无氧溶液至反应完全，溶液为中性或弱酸性。 e从烧瓶中取出 40.00 mL 溶液，滴加几滴指示剂，用 0.010 00 mol L 1 Na 2S2O3溶液进行滴 定，记录数据。 f g处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。 回答下列问题： (1)步骤 e 中加入的指示剂是 ，达到滴定终点的标志为 。 (2)若滴定时消耗 Na2S2O3标准溶液 4.50 mL，
4、 计算水样的 DO(保留一位小数， 写出计算过程)。 作为饮用水源，此次测得 DO 是否达标。 答案 (1)淀粉溶液 当滴入最后一滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色 (2)第一步确定消耗标准液的物质的量：n(S2O2 3)0.010 00 mol L 14.50103 L 第二步：由反应各物质的配比，构建各物质关系式 2Mn2 O 24OH =2MnO(OH) 2 MnO(OH)22I 4H=Mn2I 23H2O 2S2O2 3I2=S4O 2 62I 该滴定过程转化的关系式为 O22MnO(OH)22I24S2O2 3 n(O2)1 4n(S2O 2 3)1 40.010 00
5、mol L 14.50103 L1.125105 mol 第三步：运用题干信息(DO 的含义)解答问题 该河水的 DO1 000 40 L 1.12510 5mol32 g mol19.0103g L19.0 mg L1。此次 DO 达标。 例 2 (2019 德州测试)乙二酸(HOOCCOOH)俗名草酸，是一种有还原性的有机弱酸，在 化学上有广泛应用。 配制 250 mL 溶液：准确称量 5.000 g 乙二酸样品，配成 250 mL 溶液。 取所配溶液 25.00 mL 于锥形瓶中，加入少量硫酸酸化，用 0.100 0 mol L 1KMnO 4溶液滴 定至草酸恰好全部氧化成二氧化碳，共消
6、耗 KMnO4溶液 20.00 mL。 解答下列问题： (1)KMnO4标准液装入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管。 (2)KMnO4溶液滴定草酸根过程中发生反应的离子方程式为 ，滴定终点的现象为 。 (3)计算此样品的纯度为 。 (4)误差分析：下列操作会导致测定结果偏高的是 (填字母)。 a未用 KMnO4标准溶液润洗滴定管 b滴定前锥形瓶内有少量水 c滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 d观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视 答案 (1)酸式 (2)2MnO 45H2C2O46H =10CO 22Mn 28H 2O 当滴入最后一滴酸性 KMnO4溶液， 溶液由无色变为浅红色，且半分
7、钟内不褪色 (3)90.00% (4)ac 解析 (3)25.00 mL 所配草酸溶液中，n(H2C2O4)5 2n(MnO 4)2.50.100 0 mol L 120.00 10 3L0.005 000 mol，则250 mL 溶液中含0.050 00 mol 草酸，其质量为0.050 00 mol90 g mol 14.500 g，此样品的纯度为4.500 g 5.000 g100%90.00%。 (4)未用 KMnO4标准溶液润洗滴定管，会使标准溶液浓度偏低，耗用标准溶液体积偏大，结 果偏高；滴定前锥形瓶内有少量水，对实验结果无影响；滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴 定后气泡消失，气泡体
8、积计入了标准溶液的体积，使标准溶液体积偏大，结果偏高；观察读 数时，滴定前仰视，滴定后俯视，使标准溶液体积偏小，结果偏低。 1 某学习小组用“间接碘量法”测定某 CuCl2晶体试样的纯度， 试样不含其他能与 I 发生反 应的氧化性杂质，已知：2Cu2 4I=2CuII 2，I22S2O 2 3=S4O 2 62I 。取 m g 试样 溶于水，加入过量 KI 固体，充分反应，用 0.100 0 mol L 1 Na 2S2O3标准溶液滴定，部分实验 仪器和读数如图所示。 下列说法正确的是( ) A试样在甲中溶解，滴定管选乙 B选用淀粉作指示剂，当甲中溶液由蓝色变为无色时，即达到滴定终点 C丁图中
9、，滴定前滴定管的读数为(a0.50)mL D对装有标准液的滴定管读数时，滴定前后读数方式如丁图所示，则测得的结果偏小 答案 D 解析 A 项，甲中盛装的是含有 I2的溶液，则滴定管中盛装的为 Na2S2O3标准溶液，该溶液 显碱性，应选用碱式滴定管(丙)，不正确；B 项，溶液变色且经过 30 s 左右溶液不恢复原来 的颜色，视为滴定终点，不正确；C 项，滴定管“0”刻度在上端，故滴定前的读数为(a 0.50)mL，不正确；D 项，滴定后俯视读数，将导致读数偏小，故测得的结果偏小，正确。 22019 江苏，18(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品 3.000 g，置 于 25
10、0 mL 锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的 SnCl2溶液(Sn2 将 Fe3还原为 Fe2 )，充分反应后，除去过量的 Sn2。用 5.000102 mol L1 K 2Cr2O7溶液滴定至终点(滴 定过程中 Cr2O2 7与 Fe 2反应生成 Cr3和 Fe3)，消耗 K 2Cr2O7溶液 22.00 mL。 上述实验中若不除去过量的 Sn2 ， 样品中铁的质量分数的测定结果将 (填“偏大” 或“偏小”或“无影响”)。 计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。 答案 偏大 n(Cr2O2 7)5.00010 2 mol L122.00 mL103 L mL11.100103
11、mol， 由滴定时 Cr2O2 7Cr 3和 Fe2Fe3，根据电子得失守恒可得微粒的关系式：Cr 2O 2 76Fe 2(或 Cr2O2 714H 6Fe2=6Fe32Cr37H 2O) 则 n(Fe2 )6n(Cr 2O 2 7)61.10010 3 mol6.600103 mol 样品中铁元素的质量： m(Fe)6.60010 3 mol56 g mol10.369 6 g 样品中铁元素的质量分数： w(Fe)0.369 6 g 3.000 g 100%12.32%。 解析 若不除去具有还原性的 Sn2 ，则消耗 K 2Cr2O7的量偏多，导致样品中铁的质量分数的 测定结果偏大。 3过氧
12、化氢的水溶液适用于医用消毒、环境消毒和食品消毒。 过氧化氢含量的测定实验 某兴趣小组同学用 0.100 0 mol L 1 的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢，反应原 理为 2MnO 45H2O26H =2Mn28H 2O5O2。 (1)滴定达到终点的现象是 。 (2)用移液管移取 25.00 mL 试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗酸性高锰酸钾标准 溶液的体积如表所示： 第一次 第二次 第三次 第四次 V(KMnO4溶液)/mL 17.10 18.10 18.00 17.90 计算试样中过氧化氢的浓度为 mol L 1。 (3)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡， 滴定后消失， 则测定结果 (填“偏高”“偏低”或 “不变”)。 答案 (1)锥形瓶内溶液恰好由无色变为浅紫色，且 30 秒内溶液不褪色 (2)0.180 0 (3)偏高 解析 (2)由于第一次数据误差过大，故舍去；其他三组数据的平均值为 18.00 mL，根据反应 2MnO 45H2O26H =2Mn28H 2O5O2，n(H2O2)2.5n(MnO 4)2.50.100 0 mol L 10.018 L，c(H 2O2)2.50.100 00.018 0.025 mol L 10.180 0 mol L1。(3)滴定前滴定管尖 嘴处有气泡，导致消耗的标准液体积偏大，则测定结果偏高。
