氧化还原反应滴定领军高考化学精校解析Word版Word格式.docx
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10—5mol·
L-1的Na2S2O3溶液至恰好反应,消耗Na2S2O3溶液20.00mL,该水样中ClO2的浓度是_______mg·
L-1。
(7)滴定完成后,向(6)所得溶液中加硫酸调节水样pH至1~3。
不同pH环境中粒子种类如下图所示:
在步骤(3)过程中,溶液又呈蓝色,其原因是_________。
【答案】ClO2Na2CO3溶液、NaOH溶液2ClO2+H2O2+2OH—=2ClO2—+2H2O+O2用38℃—60℃的温水洗涤2ClO2+2KI=2KClO2+I20.135ClO2—在酸性环境中又将I—氧化为I2,淀粉遇I2变蓝色
2.臭氧有强氧化性能在一定条件下将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO42-和NO3-。
臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂。
(1)NO3-中心原子轨道的杂化类型为___________;
SO42-的空间构型为_____________(用文字描述)。
(2)Fe3+基态核外外层电子排布式为__________________。
(3)臭氧可用于含CN一碱性电镀废水的处理。
第i步:
CN一转化为OCN-;
第ii步:
OCN一继续转化为CO32一及两种单质气体。
若第ii步转化时,O3与OCN-物质的质量之比为3∶2,该步反应的离子方程式为_______。
(4)为测定大气中臭氧(O3)含量,将0℃、1.01×
105Pa的空气VL慢慢通过足量KI溶液,使臭氧完全反应;
然后将所得溶液用amLcmol/L的Na2S2O3溶液进行滴定恰好到达终点。
(已知:
2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
①O3与KI溶液反应生成两种单质,则反应的化学方程式__________________________。
②该滴定实验中除烧杯、锥形瓶外,还需要的玻璃仪器是_____________;
③该实验中可选用_______(填物质名称)作指示剂。
空气中臭氧的体积分数为_______。
④甲同学认为在滴定前应微热溶液,以排除溶液中溶解的O3和O2,不然会使滴定结果偏_____(填“低”或“高”)。
【答案】sp2(正)四面体形3d52OCN—+2OH—+3O3=2CO32一+N2+3O2+H2OH2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH碱式滴定管淀粉0.0112ac/V偏高
3.人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·
cm-3来表示。
抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。
某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
I.(配制酸性KMnO4标准溶液)如图是配制50mL酸性KMnO4标准溶液的过程示意图。
(1)请你观察图示判断其中不正确的操作有____(填序号)。
(2)其中确定50mL溶液体积的容器是____(填名称)。
(3)如果按照图示的操作所配制的溶液进行实验,在其他操作均正确的情况下,所测的实验结果将_______(填“偏大”或“偏小”)。
II.(测定血液样品中Ca2+的浓度)抽取血样20.00mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020mol/L酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00mL酸性KMnO4溶液。
(4)已知草酸与酸性KMn04溶液反应的离子方程式为:
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mnx++10CO2↑+8H2O,则式中的x=____。
(5)滴定时,根据现象____,即可确定反应达到终点。
(6)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为____mg.cm-3。
【答案】
4.某种食用精制盐包装袋上有如下说明:
产品标准
GB5461
产品等级
一级
配料
食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量(以I计)
20~50mg/kg
分装时期
分装企业
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平离子方程式(将化学计量数填于空白处)____I-+____IO3—+____H+=____I2+____H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。
向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液与I2反应的化学方程式是:
____________________________。
②某学生设计回收四氯化碳的操作为:
a.加入适量Na2SO3稀溶液;
b.分离出下层液体;
c.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
d.将分液漏斗充分振荡后静置。
其中分液漏斗使用前须进行的操作是_______,上述操作正确的顺序是:
_______(填序号)
(3)已知:
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。
某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a.准确称取ag食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为1.0×
10-3mol·
L-1的Na2S2O3溶液20.0mL,恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是_______________________。
②b中反应所消耗的KI的物质的量是____________mol。
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含a的代数式表示)_____mg/kg。
【答案】51633Na2SO3+I2+H2O=Na2SO4+2HI检漏(或者洗涤、检漏)cadb当滴入最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液又蓝色变为无色,且30s内不恢复蓝色1.7×
10-5(或1.67×
10-5)423.3/a
5.某市场销售的食用精制盐包装袋上有如下说明:
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生反应的化学方程式为:
_______________________。
Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是____________________________。
a.准确称取wg食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×
L-1的Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反应完全。
②b中反应所产生的I2的物质的量是____________mol。
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是__________________mg/kg。
(以含w的代数式表示)
【答案】KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2OI2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+滴最后一滴溶液,由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色1.0×
10-5423/w
6.平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末,其中含有SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质。
二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物,某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
(1)第①步反应的化学方程式是___________________________________________________,
检验滤渣A是否洗净的方法是____________________________________________________。
(2)第②步反应的离子方程式是___________________________________________________。
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法,化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来。
实验室进行萃取操作需要用到分液漏斗,分液漏斗在使用前需要进行的操作是________;
TBP是一种磷酸三丁酯,产物应该从分液漏斗的________(填“上口倒出”或“下口流出”)。
(4)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.5g,加硫酸溶解后,用0.1000mol·
L-1FeSO4标准溶液滴定终点时(铈被还原为Ce3+),消耗20.00mL标准溶液,该产品中Ce(OH)4的质量分数为________(保留小数点后一位)。
【答案】Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O取最后一次洗涤液,滴加KSCN溶液,若不出现红色,则已洗净,反之,未洗净2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O检查是否漏液上口倒出83.2%
7.铬是人体必需元素,如含量不足会影响糖类和脂类的代谢,过高则会引起急性中毒。
工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染:
完成下列填空:
(1)含Cr2O72-离子的废水在酸性条件下用Fe3O4处理,反应的离子方程式如下,配平该离子反应方程式:
_____Cr2O72-+
Fe3O4
+
H+
→
Cr3+
Fe3+
H2O,_________________
(2)反应⑤是可逆反应,在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸,溶液由黄色逐渐变成橙色,写出该反应的离子方程式:
______________________
(3)向上述反应后的溶液中加入碱溶液,让废水的pH升至8~10,控制适当的温度,使产物中的金属阳离子全部转变为沉淀。
回收所得的Cr(OH)3,经处理后又可转变成K2Cr2O7。
纯净的K2Cr2O7常用于准确测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度,方法如下:
①Cr2O72-+6I-+14H+→3I2+2Cr3++7H2O②2S2O32-+I2→S4O62-+2I-,准确称取纯净的K2Cr2O70.294g,配成溶液,加足量KI,用Na2S2O3溶液滴定,消耗Na2S2O3溶液25.00mL。
①回收所得的Cr(OH)3在处理之前需要先进行洗涤,洗涤沉淀的方法为____________________;
②滴定时加入的指示剂通常为________________,滴定至终点的现象是________________;
③Na2S2O3溶液的物质的量浓度为_____________________(保留四位有效数字)。
【答案】1,6,62,2,18,312CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水,使蒸馏水完全浸没沉淀,待蒸馏水自然流尽后,重复操作2~3次淀粉溶液溶液的颜色由蓝色变为无色,且半分钟内溶液的颜色不再改变0.2400mol·
L-1
8.草酸亚铁晶体(FeC2O4·
2H2O)是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产锂电池、涂料、着色剂以及感光材料的原材料。
I、制备草酸亚铁晶体:
①称取硫酸亚铁铵晶体5g,放入250mL三颈烧瓶中,加入10滴左右1.0mol·
L-1H2SO4溶液和15mL蒸馏水加热溶解;
②加入25mL饱和草酸溶液,加热搅拌至沸,停止加热,静置;
③待黄色晶体FeC2O4∙2H2O沉淀后倾析,洗涤,加入约20mL蒸馏水搅拌并温热5min,静置,弃去上层清液,即得黄色草酸亚铁晶体。
回答下列问题:
(1)仪器C的名称是_____________;
仪器B的作用是_____________
(2)硫酸亚铁铵晶体用硫酸溶解的原因是_____________________
(3)硫酸亚铁铵晶体可能混有一定Fe3+,羟胺(NH2OH,酸性条件下以NH3OH+形式存在)具有强还原性,可用羟胺去除亚铁盐中的Fe3+。
写出相关的离子方程式___________________________________
II、探究草酸亚铁的纯度:
①准确称取mg草酸亚铁固体样品(含有草酸铵杂质),溶于25mL2mol·
L-1H2SO4溶液中,在60~80℃水浴加热,用100mL容量瓶配成100.00mL溶液;
②取上述溶液20.00mL,用KMnO4标准溶液(浓度为cmol·
L-1)滴定三次,平均消耗V1mL;
③加入适量锌粉和2mL2mol·
L-1H2SO4溶液,反应一段时间后,取1滴试液放在点滴板上检验,至Fe3+极微量;
④过滤除去锌粉,滤液收集在另一个锥形瓶中,将滤纸及残余物充分洗涤,洗涤液并入滤液中,再补充约2~3mL2mol·
L-1H2SO4溶液,继续用KMnO4标准溶液(浓度为cmol·
L-1)滴定至终点,共平行测定三次,平均消耗V2mL。
(4)在②中溶液中发生MnO4—+8H++5Fe2+==5Fe3++Mn2++4H2O
,还有另一氧化还原反应,写出其离子方程式_______________________,用KMnO4标准溶液滴定至终点的现象是__________________。
(5)加入适量锌粉的目的是______________________________________;
步骤③中检验其中微量的Fe3+的试剂名称是______________溶液
(6)计算mg固体样品的纯度为______________(用含c、V1、V2的式子表示,不必化简)
【答案】恒压滴液漏斗冷凝回流抑制Fe2+的水解2NH3OH++2Fe3+==2Fe2++N2↑+2H2O+4H+2MnO4-+5H2C2O4+6H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O最后一滴标准溶液加入后,锥形瓶中的溶液颜色由黄色变为淡紫红色,且半分钟内不褪色将Fe3+还原为Fe2+硫氰化钾
9.中学常采用高锰酸钾加热分解法制取氧气,某兴趣小组经查阅资料获知:
制得氧气后固体残余物中的锰酸钾(K2MnO4)具有强氧化性,与还原剂、有机物、易燃物混合可形成爆炸性混合物,如不妥善处置将造成危险。
因此该小组对该残余物进行分离提纯,得到锰酸钾晶体,利用回收的锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气,并设计实验验证氯气化学性质。
(1)检验该套装置气密性的方法是:
______________________________;
(2)打开分液漏斗活塞及弹簧夹2,观察到烧瓶壁有紫红色物质生成并逐渐消失,黄绿色气体充满烧瓶。
反应结束后,烧瓶内有黑色固体残余,写出过程中发生的化学反应方程式:
________________;
(3)该方法制取氯气比用纯净的高锰酸钾要缓和平稳许多,试分析原因:
________;
(4)该小组利用装置C吸收氯气制备漂白粉。
①C中盛装的试剂为:
________________________________;
(写名称)
②陶瓷多孔球泡的作用是:
_________________________________________________;
(5)测定漂白粉有效成分的质量分数:
称取1.5g所制漂白粉配成溶液,调节pH值并加入指示剂,用0.1000mol/LKI溶液进行滴定,三次平行实验平均每次消耗20.00mL标准液时达到滴定终点。
已知氧化性:
ClO->
IO3->
I2
①所选的指示剂为:
______________,到达滴定终点的标志是:
______________________;
②该漂白粉中有效成分的质量分数为:
__________________________。
(6)打开分液漏斗活塞及弹簧夹1,可观察到D中的现象为:
______________;
该现象能够证明氯气有氧化性。
【答案】关闭分液漏斗的活塞,打开弹簧夹1和2,用酒精灯微热三颈烧瓶A,此时E、F导管末端冒气泡,撤走热源后,E、F导管末端会形成一段稳定液柱。
3K2MnO4+4HCl=2KMnO4+4KCl+MnO2+2H2O;
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O锰酸钾生成高锰酸钾与二氧化锰两种物质,形成均匀的固体分散系,可降低高锰酸钾与盐酸反应速率石灰乳增大气体接触面积,使氯气吸收更充分淀粉最后一滴标准液滴下时,溶液变为浅蓝色,半分钟不褪色28.6%出现白色沉淀
10.
(1)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。
若需配制浓度为0.01000mol·
L-1的K2Cr2O7标准溶液250mL,应准确称取________gK2Cr2O7(保留4位有效数字,已知M(K2Cr2O7)=294.0g·
mol-1)。
配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有________(用编号表示)。
①电子天平②烧杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥胶头滴管⑦移液管
(2)金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。
六价铬比三价铬毒性高,更易被人体吸收且在体内蓄积。
以下为废水中铬元素总浓度的测定方法:
_______________________
准确移取25.00mL含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水,向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化成Cr2O72-,煮沸除去过量的(NH4)2S2O8;
向上述溶液中加入过量的KI溶液,充分反应后,以淀粉为指示剂,向其中滴加0.015mol·
L-1的Na2S2O3标准溶液,终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
计算废水中铬元素总浓度(单位:
mg·
L-1,写出计算过程)。
已知测定过程中发生的反应如下:
①2Cr3++3S2O82-+7H2O===Cr2O72-+6SO42-+14H+
②Cr2O72-+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O
③I2+2S2O32-===2I-+S4O62-
(3)Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。
测定产品(Na2S2O3·
5H2O)纯度
准确称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000mol·
L-1碘的标准溶液滴定。
反应原理为:
2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
①滴定至终点时,溶液颜色的变化:
________。
②滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为_________mL。
产品的纯度为(设Na2S2O3·
5H2O相对分子质量为M)________。
【答案】0.7350③⑦由方程式确定关系式:
Cr~3Na2S2O3,然后进行计算。
n(S2O32-)=0.02L
0.015mol·
L-1=3
10-4mol
n(Cr)=1
m(Cr)=1
52g·
mol-1=5.2
10-3g=5.2mg
废水中铬元素总浓度=5.2mg/0.025L=208mg·
L-1由无色变蓝色,半分钟内不褪色18.10(3.620×
10-3M)/W×
100%
(3)①滴定结束后,碘单质使淀粉变蓝,所以滴定终点时溶液颜色变化是由无色变蓝色,半分钟内不褪色;
②根据图示的滴定管中液面可知,滴定管中初始读数为0,滴定终点液面读数为18.10mL,所以消耗碘的标准溶液体积为18.10mL;
根据反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-可知,n(S2O32-)=2n(I2),所以Wg产品中含有Na2S2O3•5H2O质量为:
0.1000mol•L-1×
18.10×
10-3L×
2×
M=3.620×
10-3Mg,则产品的纯度为:
(3.620×
100%。
11.草酸亚铁,在形成晶体时会结晶一定量的水;
在工农业生产中具有重要用途,如照相的显影剂,生产磷酸铁锂电池的原料等。
①草酸亚铁不溶于水,可溶于酸;
②Fe(SCN)63-+3C2O42-=Fe(C2O4)33-+6SCN-。
Ⅰ.甲同学检查药品发现该晶体显浅黄色,认为晶体不纯,可能是因为部分的铁被氧化。
为验证自己的猜想,进行实验验证。
取少量的晶体样品溶于稀硫酸,滴加KSCN溶液,溶液无明显变化。
由此认为晶体中不存在+3价的铁。
你认为_______(填“正确”或“不正确”),理由是___________________________________。
Ⅱ.乙同学为测定草酸亚铁晶体FeC2O4﹒xH2O中的结晶水含量,利用如下装置:
①做实验前首先要_____________________________;
②称取一定质量的晶体,装好药品,开始实验接下来的实验步骤依次为____________________,重复实验直至B中恒重。
a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭Kd.打开K,缓缓通入空气e.冷却至室温f.称量
Ⅲ.丙同学用滴定的方法也可以测定草酸亚铁晶体中结晶水的含量。
取a克草酸亚铁晶体溶入稀硫酸,再把所得溶液稀释成500mL,取出50mL放入锥形瓶,向其中逐滴滴入未知浓度的酸性KMnO4溶液,振荡,发现溶液颜色逐渐变为棕黄色,且有气泡冒出,当溶液颜色突变成浅紫色,停止滴加。
接着向溶液中加入稍过量的KI溶液和几滴淀粉溶液,然后再用cmol/L的Na2S2O3溶液滴至终点。
几次实验平均耗用Na2S2O3溶液VmL。
(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
(1)写出向溶液中滴加酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式_____________________
(2)上述试验中稀释草酸亚铁溶液时除烧杯和玻璃棒外,还必需的玻璃仪器有__________
(3)x=_______________
(4)若实验中滴入KMnO4溶液过多,则所得x值___________(填偏大、偏小或无影响)
【答案】不正确根据已知C2O42-比SCN-更易与Fe3+结合检查装置气密性dabecf3MnO4-+5Fe2++5C2O42—+24H+=3Mn2+