人教版高中化学选择性必修一3.2.4 氧化还原滴定课件(48张)

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人教版高中化学选择性必修一3.2.4 氧化还原滴定课件(48张)

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(共48张PPT)
如何测定绿矾样品中绿矾的的含量?
问题解决
为测定某晶体中FeSO4·7H2O的质量分数,取晶体样品a g,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液,取出20.00 mL溶液,用KMnO4溶液滴定(杂质与KMnO4不反应),若消耗0.1000 mol/L KMnO4溶液20.00 mL,求晶体中FeSO4·7H2O的质量分数(a用表示)。
10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2(SO4) 3 +2MnSO4+K2SO4+8H2O
10 mol
2 mol
2×10-3 mol
n
n

1×10-2 mol
w( FeSO4·7H2O)

1×10-2 mol
×
278 g/mol
a g
×100%
×5
问题解决

1390
a
%
学习目标
A
B
中和滴定
拓展
滴定管的选用
氧化还原反应滴定
指示剂的选用
滴定终点颜色的判断
A
沉淀反应滴定
B
含义
滴定原理
实例
氧化还原反应滴定
1
为测定某晶体中FeSO4·7H2O的质量分数,取晶体样品a g,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液,取出20.00 mL溶液,用KMnO4溶液滴定(杂质与KMnO4不反应),若消耗0.1000 mol/LKMnO4溶液20.00 mL,求晶体中FeSO4·7H2O的质量分数(a用表示)。
问题解决
用哪种滴定管来盛放高锰酸钾溶液?
氧化性滴定液
酸式滴定管
氧化还原反应滴定
1
碱性滴定液
碱式滴定管
为测定某晶体中FeSO4·7H2O的质量分数,取晶体样品a g,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液,取出20.00 mL溶液,用KMnO4溶液滴定(杂质与KMnO4不反应),若消耗0.1000 mol/L KMnO4溶液20.00 mL,求晶体中FeSO4·7H2O的质量分数(a用表示)。
提示:实验中用某物质将Fe3+反应生成无色物质
问题解决
如何判断该反应的滴定终点?
利用滴定液的颜色变化
氧化还原反应滴定
1
2MnO4-+6H++5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O
2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
利用酸性KMnO4溶液本身呈紫色
不需另外选择指示剂
当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液由______变________,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点
无色
浅红色
碘水滴定硫代硫酸钠溶液,如何判断滴定终点?
I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
选用什么作指示剂?
利用滴定液的颜色变化
氧化还原反应滴定
1
利用指示剂
2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
用淀粉溶液作为指示剂
当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后,溶液的______褪去,且____________________,说明到达滴定终点
蓝色
半分钟内不恢复原色
实验室用标准KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液,下列说法或操作正确的是
A.盛FeSO4溶液的锥形瓶滴定前用FeSO4溶液润洗2~3次
B.选碱式滴定管量取标准KMnO4溶液,并用碘化钾淀粉溶液作指示剂
C.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数会导致滴定结果偏低
D.锥形瓶内溶液颜色变化由浅绿色变为紫红色,立即记下滴定管液面所在刻度
解析 滴定操作时锥形瓶只需水洗干净即可,不能润洗,A项错误;标准KMnO4溶液应用酸式滴定管量取,不用添加任何指示剂,B项错误;读数前仰后俯,导致读数体积小于实际消耗标准溶液的体积,所测溶液浓度将偏低,C项正确;当加入最后半滴标准KMnO4溶液后,溶液由浅绿色变为紫红色,且30 s内溶液颜色不再发生变化,才可以确定滴定终点,D项错误。
H2S2O3是一种弱酸,Na2S2O3溶液呈碱性。实验室欲用0.01 mol·L-1 的Na2S2O3溶液滴定I2溶液,发生的反应为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,下列说法合理的是
A.该滴定可用甲基橙作指示剂
B.Na2S2O3是该反应的还原剂
C.该滴定可选用如图所示装置
D.该反应中每消耗2 mol Na2S2O3,电子转移数为4NA
解析 溶液中有单质碘,应加入淀粉溶液作指示剂,碘与硫代硫酸钠发生氧化还原反应,当反应到达终点时,单质碘消失,蓝色褪去,故A错误;Na2S2O3中硫元素化合价升高被氧化,作还原剂,故B正确;Na2S2O3溶液显碱性,应该用碱式滴定管,故C错误;反应中每消耗2 mol Na2S2O3,电子转移数为2NA,故D错误。
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-=2CuI↓+I2,I2+2S2O32-=S4O62- +2I-。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 Na2S2O3标准溶液(呈碱性)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,滴定前滴定管的读数为(a-0.50) 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30 s内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。
某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2 2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.3600 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I- 。
①可选用___________作滴定指示荆,滴定终点的现象是
_____________________________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为
____________________________。
③该试样中CuCl2 2H2O的质量百分数为________。
淀粉溶液
2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
蓝色褪去,放置半分钟后不恢复原色
95.00%
请你试一试
某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2 2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.3600 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I- 。
请你试一试
I2+2S2O32-=S4O62-+2I-
2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
2Cu2+~I2 ~ 2S2O32-
2Cu2+~I2
I2~2S2O32-
2 mol
2 mol
2.000×10-3 mol
n(S2O32-)=0.1000 mol·L-1 ×0. 02000 L=2.000×10-3 mol
2.000×10-3 mol
w(CuCl2 2H2O)=
2.000×10-3 mol
×
171 g·mol-1
0.3600 g
×100%

95.00%
沉淀反应滴定
2
含义
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-的浓度。
莫尔法是一种沉淀滴定法,以K2CrO4为指示剂,用标准硝酸银溶液滴定待测液,进行测定溶液中Cl-的浓度。已知:
问题解决
银盐
性质 AgCl AgBr AgCN Ag2CrO4 AgSCN
颜色 白色 浅黄色 白色 砖红色 白色
溶解度/mol·L-1 1.3×10-6 7.1×10-7 1.1×10-8 6.5×10-5 1.0×10-6
(1)滴定终点的现象是_______________________________________。
(2)若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液,可选为滴定指示剂的是
A.NaCl B.BaBr2 C.Na2CrO4
刚好达到滴定终点时,发生的离子反应方程式为
___________________________。
滴入最后半滴标准溶液,生成砖红色沉淀
2Ag++CrO42-=Ag2CrO4↓
沉淀反应滴定
2
沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂
如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时,常以CrO42-为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶。
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
沉淀反应滴定
2
SCN-离子与Cl-、Br-、I-离子性质相似,都能和AgNO3溶液反应,生成沉淀,且该反应比SCN-与Fe3+的反应更易发生。利用该性质,可测定NaBr和NaCl混合物的组成。现称取混合物样品0.3675 g,溶于水后。加入过量的0.2000 mol·L-1的AgNO3溶液30.00mL,再加入少量含Fe3+的溶液作指示剂,然后用0.1000 mol·L-的NH4SCN溶液去滴定过量的Ag+,当滴到最后半滴溶液呈红色时,即达到终点,这时共用去NH4SCN溶液20.00 mL。
(1)写出滴定时SCN-分别与Ag+、Fe3+反应的离子方程式。
牛刀小试
Ag++SCN-=Ag(SCN)↓
Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+
(2)计算样品中NaCl、NaBr的物质的量之比。
0.006 mol-0.002 mol=0.004 mol
设样品中NaCl物质的量为x,NaBr物质的量为y
解析:
则由题意知:
n(AgNO3)=0.2000 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L·mL-1=0.006 mol
n(NH4SCN)=0.1000 mol·L-1×20.00mL×10-3L·L-1=0.002 mol
因此与NaCl、NaBr反应的AgNO3物质的量为:
x+y=0.004 mol
58.5 g/mol+103 g/mol =0.3675 g
解之
x=0.001 mol
y=0.003 mol
n(NaCl)
n(NaBr)

1
3
这节课我学到了什么?
(用一句话表示)
还有什么疑问?
1.在理解酸碱中和滴定的原理基础上,能根据氧化还原反应、沉淀反应原理认识其滴定方法。
2.会判断滴定中指示剂的选择,能判断滴定终点溶液颜色的变化。
3.能根据实验原理,判断滴定误差。
滴定方法
直接滴定法:
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。
许多还原性物质Fe2+、NO2- 、H2O2等可用直接滴定法,如:
5H2O2+2MnO4-+6H+=5O2↑+2Mn2++8H2O。
间接滴定法:
一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些还原性或氧化性物质反应的物质。
例如高锰酸钾法测定钙就属于间接滴定法。由于Ca2+在溶液中没有可变价态,所以不能直接用氧化还原法滴定。但若先将Ca2+沉淀为CaC2O4,过滤洗涤后用H2SO4溶解,再用KMnO4标准溶液滴定与Ca2+结合的C2O42-,便可间接测定钙的含量。
返滴定法:
例如,测MnO2含量时,可在H2SO4溶液中加入过量的Na2C2O4标准溶液,待与MnO2作用完毕后,用KMnO4标准液滴定过量的C2O42-。
MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2O
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
滴定原理
滴定试剂
常见用于滴定的还原剂有:Na2S2O3、亚铁盐、草酸、维生素C等。
直接滴定法: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。
间接滴定法:一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些还原性或氧化性物质反应的物质。
常见用于滴定的氧化剂有:KMnO4、K2Cr2O7、I2等
返滴定法:
滴定原理
滴定试剂
常见用于滴定的还原剂有:Na2S2O3、亚铁盐、草酸、维生素C等。
直接滴定法: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。
间接滴定法:一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些还原性或氧化性物质反应的物质。
常见用于滴定的氧化剂有:KMnO4、K2Cr2O7、I2等
指示剂
自身指示剂:如用酸性KMnO4溶液滴定草酸时,滴定终点溶液由无色变为浅红色。
氧化还原指示剂:
专用指示剂:如在碘量法滴定中,可用淀粉溶液作指示剂。
滴定原理
滴定试剂
指示剂
计算依据
或运用原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等列式进行计算
依据化学方程式或离子方程式或关系式列比例式
滴定指示剂及终点颜色变化
莫尔法
在中性或弱碱性的含Cl-溶液中,加入指示剂K2CrO4,用AgNO3标准溶液滴定,AgCl先沉淀,当出现砖红色的Ag2CrO4沉淀时,表示Cl-已被定量沉淀,指示终点已经到达。
终点前:Ag++Cl-=AgCl↓
终点时:2Ag++CrO42-=Ag2CrO4↓
AgCl溶解度:0.00192 g
Ag2CrO4溶解度:0.0045 g
福尔哈德法
直接滴定法
在含Ag+的酸性溶液中,加NH4Fe(SO4)2为指示剂,以NH4SCN为滴定剂,先生成AgSCN白色沉淀,当红色的Fe(SCN)2+出现时,表示Ag+已被定量沉淀,终点已到达。此法主要用于测Ag+ 。
终点前:Ag++SCN-=AgSCN↓ AgSCN溶解度:0.0018 g
终点时:Fe3++SCN-=Fe(SCN)2+
返滴定法
在含卤离子的酸性溶液中,先加入一定量的过量的AgNO3标准溶液,再加指示剂NH4Fe(SO4)2,以NH4SCN为标准溶液滴定过剩的Ag+ ,直到出现红色为止。两种试剂用量之差即为卤离子的量。
此法优点是选择性高,不受弱酸根离子的干扰。
EDTA(乙二胺四乙酸)
EDTA在配位滴定中经常用到,一般是测定金属离子的含量。
EDTA通常金属离子以1∶1形成配合物。
氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定实验。用稀硫酸酸化的0.01 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定某未知浓度的H2C2O4溶液,下列说法错误的是
A.该实验不需要另外加入指示剂
B.KMnO4标准溶液装入酸式滴定管中
C.滴定终点时,溶液颜色由紫红色变为无色,并在半分钟内不变色
D.滴定过程中,加入KMnO4标准溶液应先快后慢,便于观察溶液颜色变化
答案 C
解析 高锰酸钾标准溶液的颜色为紫红色,高锰酸钾标准溶液与草酸溶液完全反应时溶液有明显的颜色变化,滴定时不需要另外加入指示剂,A正确;高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,则滴定时高锰酸钾标准溶液应装入酸式滴定管中,B正确;当高锰酸钾标准溶液与草酸溶液完全反应后,再滴入半滴高锰酸钾标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色,并在半分钟内不变色说明达到滴定终点,C错误;滴定过程中,加入高锰酸钾标准溶液时,应先快后慢,便于观察溶液颜色变化,确定反应是否达到滴定终点,D正确。
实验室用标准KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液,下列说法或操作正确的是
A.盛FeSO4溶液的锥形瓶滴定前用FeSO4溶液润洗2~3次
B.选碱式滴定管量取标准KMnO4溶液,并用碘化钾淀粉溶液做指示剂
C.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数会导致滴定结果偏低
D.锥形瓶内溶液颜色变化由浅绿色变为紫红色,立即记下滴定管液面所在刻度
答案 C
解析 滴定操作时锥形瓶只需水洗干净即可,不能用待测液润洗,A项错误;标准KMnO4溶液应用酸式滴定管量取,不用添加任何指示剂,B项错误;实验时,读数前仰后俯,导致读数体积小于实际消耗的标准溶液体积,所测溶液浓度将偏低,C项正确;确定滴定终点时,需溶液由浅绿色变为紫红色,且30 s内溶液颜色不再发生变化,才可以确定滴定终点,D项错误。
已知Ag2CrO4是砖红色沉淀,下列滴定反应中,指示剂使用不正确的是
A.用标准FeCl3溶液滴定KI溶液,选择KSCN溶液
B.用I2溶液滴定Na2SO3溶液,淀粉作指示剂
C.用AgNO3溶液滴定NaCl溶液,Na2CrO4作指示剂
D.用H2O2溶液滴定KI溶液,淀粉作指示剂
答案 D
解析 铁离子与碘离子反应,生成亚铁离子和碘单质,KSCN溶液遇铁离子显红色,当溶液显红色时,说明碘离子反应完全,达到滴定终点,故A正确;淀粉遇碘单质显蓝色,当溶液显蓝色时,说明亚硫酸根离子已经被碘单质充分氧化,碘单质剩余,达到滴定终点,故B正确;Ag2CrO4是砖红色沉淀,当溶液中有砖红色沉淀时,待测液中的氯离子被充分沉淀,银离子剩余,故C正确;待测液中的碘离子被双氧水氧化生成碘单质,淀粉显蓝色,即开始滴定就出现蓝色,蓝色加深,碘离子反应完全时,蓝色不再加深,但是不易观察,不能判断滴定终点,故D错误。
中和滴定是一种操作简单,准确度高的定量分析方法,实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析。这些滴定分析均需要通过指示剂来确定滴定终点,下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色的判断正确的是
A.利用H++OH-=H2O来测量某氢氧化钠溶液的浓度时:甲基橙——黄色
B.利用“2Fe3++2I-=I2+2Fe2+”,用NaI溶液测量Fe(NO3)3样品中Fe(NO3)3百分含量:淀粉——蓝色
C.利用“Ag++SCN-=AgSCN↓”原理,可用标准KSCN溶液测AgNO3溶液浓度:Fe(NO3)3——红色
D.用标准酸性KMnO4溶液滴定NaHSO3溶液以测量其浓度:KMnO4——无色
考考你自己
答案 C
解析 A项,用标准的盐酸溶液滴定氢氧化钠溶液,甲基橙为指示剂,溶液滴定终点的现象为由黄色变为橙色,错误;B项,利用2Fe3++2I-===I2+2Fe2+原理,由于一开始就生成了单质碘,溶液呈蓝色,无法判断滴定终点,错误;C项,利用Ag++SCN-===AgSCN↓原理,用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度,Fe(NO3)3为指示剂,溶液滴定终点的现象为由无色变为红色,正确;D项,用标准酸性KMnO4溶液滴定NaHSO3溶液,KMnO4本身就是指示剂,溶液滴定终点的现象为由无色变为浅紫红色,错误。
某工厂废水中含游离态氯,通过下列实验测定其浓度
①取水样10.0 mL于锥形瓶,加入10.0 mL KI溶液(足量),滴入指示剂2~3滴。
②取一滴定管依次用自来水,蒸馏水洗净,然后注入0.01 mol·L-1 Na2S2O3溶液,调整液面,记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
试回答下列问题:
(1)步骤①加入的指示剂是___________。
(2)步骤②应使用____式滴定管。
淀粉溶液

考考你自己
某工厂废水中含游离态氯,通过下列实验测定其浓度。
①取水样10.0 mL于锥形瓶,加入10.0 mL KI溶液(足量),滴入指示剂2~3滴;②取一滴定管依次用自来水,蒸馏水洗净,然后注入0.01 mol·L-1 Na2S2O3溶液,调整液面,记下读数;③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 。
试回答下列问题:
(3)步聚③当待测液由______色变为______色且不再变化即达终点,若耗去Na2S2O3溶液20.0 mL ,则废水中Cl2的物质的量浓度为________________。
(4)实验所测的浓度______(偏大、偏小、相等),造成误差的原因是___________________________________________________________。(若认为没能误差,此问题不答)
0.01 mol·L-1


考考你自己
I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
Cl2 +2KI=I2 +2KCl
n(S2O32-)=0.01000 mol·L-1 ×0. 02000 L=2.000×10-4 mol
Cl2 ~ I2 ~ 2S2O32-
1 mol
2 mol
2.000×10-4 mol
1.000×10-3 mol
c(Cl2)=
1.000×10-4 mol
0.01 L

0.01 mol·L-1
解析:
某工厂废水中含游离态氯,通过下列实验测定其浓度。
①取水样10.0 mL于锥形瓶,加入10.0 mL KI溶液(足量),滴入指示剂2~3滴;②取一滴定管依次用自来水,蒸馏水洗净,然后注入0.01 mol·L-1 Na2S2O3溶液,调整液面,记下读数;③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 。
试回答下列问题:
(3)步聚③当待测液由______色变为______色且不再变化即达终点,若耗去Na2S2O3溶液20.0 mL ,则废水中Cl2的物质的量浓度为________________。
(4)实验所测的浓度______(偏大、偏小、相等),造成误差的原因是___________________________________________________________。(若认为没能误差,此问题不答)
0.01 mol·L-1


偏大
因为步骤②滴定管用蒸馏水洗净后未用待测液润洗,故测出的c(Cl2)大于实际浓度
考考你自己

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