2020届高三化学综合实验题《氧化还原滴定—碘量法及相关计算》

氧化还原滴定法——碘量法一、概述氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的容量分析方法。

它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氧化还原性，但能与某些氧化剂或还原剂起反应的物质。

氧化还原滴定法根据使用的标准溶液不同可分为高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法、溴酸钾法等。

最常用的也就是高锰酸钾法和碘量法。

下面，介绍一下碘量法！（一）原理和条件碘量法是利用2I 的氧化性的-I 的还原性进行滴定的分析方法。

其化学方程式是：--=+I e I 222。

2I 是较弱的氧化剂，-I 是中等强度的还原剂。

碘量法可分为直接碘量法和间接碘量法。

直接碘量法是利用2I 的氧化性直接测定（滴定）还原性较强的的物质，又叫碘滴定法。

应在酸性、中性或弱碱性溶液中进行。

9>PH 时则会发生如下发反应：O H I IO OH I 2323563++=+---。

直接碘量法可用淀粉指示剂指示终点，终点时溶液呈蓝色。

由于2I 的氧化能力不强，所以只能滴定较强的还原剂，因此用于直接滴定的物质不多，有--+--332322232AsO O S Sn SO S 、、、、等。

如可用2I 标准溶液滴定32SO H ,4222322SO H HI O H I SO H +=++。

间接碘量法是利用-I 的还原性间接测定氧化物质含量的方法。

测定时先将氧化物质，与过量的KI 反应析出定量的2I ，然后可用322O S Na 标准溶液滴定析出的2I ，通过322O S Na 消耗量，计算氧化剂的含量这种方法称为间接碘量法。

间接碘量法也有滴定条件：1、增加溶液的酸度；2、加入过量的KI ；3、近终点时加入淀粉；4、室温及避光条件下滴定。

间接碘量法也可用淀粉指示剂指示终点，根据蓝色消失确定滴定终点。

（二）碘量法应用（维生素C 含量测定）维生素C 分子中含有烯二醇基，易被2I 氧化成二酮基，反应式如下:HI O H C I O H C HA 2666c 2286+→+。

测定时加入c HA 使溶液成弱酸性，减少维生素C 的副反应，且不影响滴定速度。

第一步是配置205.0I L mol -⋅标准溶液；第二步是标定2I 溶液浓度，可用已标定好的 322O S Na 标准溶液来标定2I 溶液浓度：)(2)()a ()(23223222I V O S Na V O S N C I C ⨯=；第三步是维生素C 含量的测定并计算出维C 含量。

福建省2020届高三化学综合实验题氧化还原滴定—碘量法习题1. 亚氯酸钠(NaClO 2)和ClO 2都是重要的漂白剂。

通常情况下,ClO 2是一种具有强氧化性的黄色气体,常用于水的净化和纸浆、纺织品的漂白。

ClO 2易发生爆炸,在生产、使用时可用其他气体进行稀释。

ClO 2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。

(1)草酸(H 2C 2O 4)是一种弱酸,利用硫酸酸化的草酸还原氯酸钠,可较安全地生成ClO 2,反应的离子方程式为________________。

(2)自来水用ClO 2处理后,有少量ClO 2残留在水中,可用碘量法作如下检测(已知ClO 2存在于pH 为4~6的溶液中,ClO 2-存在于中性溶液中):①取0.50 L 水样,加入一定量的碘化钾,用氢氧化钠溶液调至中性,再加入淀粉溶液,溶液变蓝。

写出ClO 2与碘化钾反应的化学方程式:_____________。

②已知:2Na 2S 2O 3+I 2= Na 2S 4O 6+2NaI,向①所得溶液中滴加5.00×10-4 mol·L -1的Na 2S 2O 3溶液至恰好反应,消耗Na 2S 2O 3溶液20.00 mL,判断达到滴定终点的方法是________________,该水样中ClO 2的浓度是___mg/L 。

(3)某学习小组设计如下装置制取亚氯酸钠(NaClO 2)。

①装置A中产生的ClO2气体,在装置C中反应生成NaClO2,写出生成NaClO2的化学方程式:___________。

将NaClO2溶液在一定条件下处理即可得到NaClO2晶体。

②装置B的作用是______________。

③某同学认为上述装置并不完整,请在图中画出需补充的装置图。

2.硫代硫酸钠(Na2S2O3)，又名大苏打、海波，主要用于照相业作定影剂、作鞣革时重铬酸盐的还原剂，易溶于水，遇酸易分解。

其工艺制备流程如下：某化学兴趣小组同学模拟该流程设计了如下实验装置：回答下列问题：(1)写出I装置中的化学反应方程式______________，若要停止I中的化学反应，除停止加热外，还要采取的操作是________________________。

(2)加热I，使反应完全，发现浸入液面下的铜丝变黑，甲同学认为黑色生成物可能含有以下物质中的一种或多种：①Cu2O；②CuO；③CuS。

乙同学提出假设①一定不成立，乙同学的依据是___________________。

他做了如下实验来验证黑色物质的组成：基于上述假设分析，黑色物质的组成为_____________(填化学式)。

(3)II中发生反应的化学方程式为_____________________，实验中通入的SO2不能过量，可能的原因是___________________。

(4)为检验制得的硫代硫酸钠产品的纯度，该小组称取5.0g产品配成250mL硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：向锥形瓶中加入25.00mL 0.01mol·L－1的KIO3溶液，再加入过量的KI溶液并酸化，发生反应的离子方程式为_________________，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配的Na2S2O3溶液滴定，发生反应I2 + 2S2O32－=2I－+ S4O62－，当达到滴定终点时，消耗Na2S2O3溶液20.00mL，则该产品的纯度是___________(保留3个有效数字)。

(5)丙同学提出上述实验装置的设计存在不足，提出改进建议___________。

3.（一）碱式硫酸铁Fe(OH)SO4]可用做净水剂、媒染剂等。

工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的部分工艺如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（1）反应Ⅰ中氧化还原反应的离子方程式__________________ 、___________________。

（2）反应Ⅱ中加入NaHCO3调节体系的pH在_____________范围内。

（3）反应Ⅲ中生成的气体遇空气变红棕色，该反应的离子方程式是_____________________。

（4）若反应Ⅲ中通入O2可减少NaNO2的用量，当消耗1molO2可节约n(NaNO2)=_____mol。

（二）自来水厂用ClO2处理后的水中, 要求ClO2的浓度在0.1~0.8mg/L之间。

碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:Ⅰ．取一定体积的水样用氢氧化钠溶液调至中性, 然后加入一定量的碘化钾, 并加入淀粉溶液, 溶液变蓝。

Ⅱ．加入一定量的Na2S2O3溶液。

(已知: 2S2O32- +I2 =S4O62- +2I - )Ⅲ．重复上述操作2~3次。

操作时, 不同pH环境中粒子种类如图所示:请回答:①操作Ⅰ中反应的离子方程式是 ;②确定操作Ⅱ恰好完全反应的现象是 ;③若水样的体积为1.0 L, 在操作Ⅱ时消耗了1.0×10 -3 mol/L的Na2S2O3溶液10 mL, 则水样中ClO2的浓度是 mg/L。

4.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂(1)以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括：①粗盐精制；②电解微酸性NaCl溶液；③ClO2的制取。

工艺流程如图：①粗盐水中含有Ca2＋、Mg2＋、SO42−等杂质。

除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的试剂X，X是______________(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。

经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42−，其原因是_________________。

[已知：K sp(BaSO4)＝1.1×10－10；K sp(BaCO3)＝5.1×10－9]②上述过程中，将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成ClO2。

电解时生成的气体B是___________；反应Ⅲ的化学方程式为_________________。

(2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5～6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2−)。

饮用水中ClO2、ClO2−的含量可用连续碘量法进行测定，实验步骤如下：步骤1：准确量取一定体积的水样加入锥形瓶中；步骤2：调节水样的pH至7.0～8.0步骤3：加入足量的KI晶体；步骤4：加入少量指示剂，用一定浓度的Na2S2O3溶液滴定至终点；步骤5：再调节溶液的pH≤2.0；步骤6：继续用相同浓度的Na2S2O3溶液滴定至终点、①步骤1中若要量取20.00 mL水样，则应选用的仪器是___________。

②步骤1～4的目的是测定水样中ClO2的含量，其反应的化学方程式为：2ClO2＋2KI＝2KClO2＋I2，2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI，则步骤4中加入的指示剂为___________，滴定达到终点时溶液的颜色变化为____________。

③步骤5的目的是使I－将溶液中的ClO2−还原为Cl－以测定其含量，该反应的离子方程式为______________________。

(3)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。

若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是________________(填标号)a．明矾b．碘化钾c．盐酸 d．硫酸亚铁5.某化学兴趣小组模拟工业生产无水FeCl3。

利用如图所示装置向500－600℃的铁屑中通入Cl2生产无水FeCl3。

已知：FeCl3固体呈黑棕色、易潮解、易升华。

回答下列问题：（1）写出用KMnO4和浓盐酸在装置A中制备Cl2的离子方程式：________。

（2）装置B中加入的试剂是________，装置C中玻璃丝的作用是________，E中为碱液，其作用是________。

（3）有同学认为气体通入装置C前应先除去其中含有的HCl，否则会影响所得FeCl3的纯度，对此你的观点是________。

（4）已知FeCl3·6H2O晶体在水中的溶解度如下：温度／℃0 10 20 30 50 80 100溶解度（g／100gH2O）74.4 81.9 91.8 106.8 315.1 525.8 535.7则从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是：加入少量盐酸、________、________、过滤、洗涤、干燥。