浙江高考化学氧化还原真题讲解 (高考化学必考实验题目及答案)

高考化学大题中经常考到氧化还原滴定,今天就给大家分享氧化还原滴定的知识点和历年的高考真题~~希望对你有所帮助~

高中化学氧化还原经典题讲解,高考化学必考实验题目及答案

知识点归纳

1. 特点:氧化还原滴定法在药物分析中应用广泛,用于测定具有氧化性和还原性的物质,对不具有氧化性或还原性的物质,可进行间接测定。氧化还原反应较复杂,常伴有各种副反应,反应速度较慢,因此,氧化还原滴定法要注意选择合适条件使反应能定量、迅速、完全进行。

2.反应条件

(1)滴定反应必须按一定的化学反应式定量反应,且反应完全,无副反应。

(2)反应速度必须足够快。

(3)必须有适当的方法确定化学计量点。

3.氧化还原滴定法终点的判断

(1)自身指示剂如KMnO4滴定H2C2O4时,KMnO4既是标准溶液又是指示剂。

(2)特殊指示剂如用于碘量法中的淀粉溶液,本身不参与氧化还原反应,但它能与氧化剂作用产生特殊的颜色,因而可指示终点。

(3)氧化还原指示剂

4.高锰酸钾法

(1)基本原理和条件高锰酸钾法是以具有强氧化能力的高锰酸钾做标准溶液,利用其氧化还原滴定原理来测定其他物质的滴定分析方法。强酸性溶液中 MnO4 -+8H++5e-→Mn2++4H2O

注意:但酸度太高时,会导致高锰酸钾分解,因此酸度控制常用3mol/L的H2SO4来调节,而不用HNO3或HCl来控制酸度。因为硝酸具有氧化性会与被测物反应;而盐酸具有还原性能与KMnO4反应。

(2)测定方法:

①直接滴定法由于高锰酸钾氧化能力强,滴定时无需另加指示剂,可直接滴定具有还原性的物质。

②返滴定法可测定一些不能直接滴定的氧化性和还原性物质。

③间接滴定法有些非氧化性或还原性物质不能用直接滴定法或返滴定法测定时,可采用此法。

(3)标准溶液的配制与标定

①高锰酸钾溶液的配制市售KMnO4试剂常含有杂质,而且在光、热等条件下不稳定,会分解变质。因此高锰酸钾标准溶液不能直接配制使用,通常先配成浓溶液放置储存,需要时再取适量稀释成近似浓度的溶液,然后标定使用。

②高锰酸钾溶液的标定常用于标定KMnO4的基准物是Na2C2O4。Na2C2O4在105℃~110℃烘干2h,放入干燥器中冷却后,即可使用。已标定过的KMnO4溶液在使用一段时间后必须重新标定。标定反应为:2MnO4 -+5C2O4 2-+16H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O

(4)标定时注意事项:

①滴定速度:开始时因反应速度慢,滴定速度要慢;开始后反应本身所产生的Mn2+起催化作用,加快反应进行,滴定速度可加快。

②温度:近终点时加热至65℃,促使反应完全

③酸度:保持一定的酸度(3mol/LH2SO4)。

④滴定终点:滴入微过量高锰酸钾,利用自身的粉红色指示终点(30秒不褪色)。

5.碘量法

(1)基本原理碘量法是利用碘的氧化性、碘离子的还原性进行物质含量测定的方法。I2是较弱的氧化剂;I-是中等强度的还原剂。碘量法可用直接测定和间接测定两种方式进行。

(2)①直接碘量法(或碘滴定法)直接碘量法是直接用I2标准溶液滴定还原性物质,又叫做碘滴定法。直接碘量法只能在酸性、中性或弱碱性溶液中进行。直接碘量法可用淀粉指示剂指示终点。直接碘量法还可利用碘自身的颜色指示终点,化学计量点后,溶液中稍过量的碘显黄色而指示终点。

②间接碘量法(或滴定碘法)对氧化性物质,可在一定条件下,用I-还原,产生I2,然后用Na2S2O3标准溶液滴定释放出的I2。这种方法就叫做间接碘量法或滴定碘法。间接碘量法也是使用淀粉溶液作指示剂,溶液由蓝色变无色为终点。

③间接碘量法的反应条件和滴定条件

A. 酸度的影响:I2与Na2S2O3应在中性、弱酸性溶液中进行反应。

B. 防止I2挥发的方法:在滴定前,加入过量KI(比理论值大2~3倍),减少I2挥发。

C. 防止I-被氧化

(3)标准溶液的配制和标定

①碘标准溶液(0.05mol/L)的配制和标定

A. 配制由于碘具有挥发性和腐蚀性,通常情况下,碘标准溶液是采用间接法配制。配制0.05mol/L时,可取碘13g,加碘化钾36g与水50ml溶解后,加稀盐酸3滴与水适量稀释至1000ml,摇匀,贮存于棕色试剂瓶中备用。

B. 标定:用三氧化二砷(As2O3)为基准物质,甲基橙为指示剂,用待标定的碘标准溶液滴定至终点。

②硫代硫酸钠标准溶液(0.1mol/L)的配制和标定

A. 配制:Na2S2O3溶液采取间接法配制。操作步骤:称取硫代硫酸钠26g与无水碳酸钠0.2g,加新煮沸过的冷水适量稀释至1000ml,摇匀,放置8~10天,滤过,备用。

在Na2S2O3溶液的配制过程中应采取下列措施:

第一、为了除去水中的微生物,用新煮沸冷却后的蒸馏水配制。

第二、配制时加入少量的Na2CO3,使溶液呈弱碱性,可减少溶解在水中的CO2、O2和杀死微生物。

第三、将配制溶液置于棕色瓶中,放置8~10天,待其浓度稳定后再标定,但若发现溶液浑浊,需重新配制。

B. 标定:以K2Cr2O7为基准物,加入碘化钾置换出定量的碘,再用硫代硫酸钠标准溶液滴定碘

标定方法为:精密称取在120℃干燥至恒重的基准物质重铬酸钾0.15g,置碘量瓶中,加水50ml溶解,加碘化钾2.0g,轻轻振摇,加稀硫酸40ml,摇匀,密塞,水封后在暗处放置10分钟,取出加水50ml稀释,用待标定Na2S2O3溶液滴定至近终点时,加淀粉指示剂3ml,继续滴定至溶液由蓝色变亮绿色为终点。

滴定反应为:

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高考链接

1、(2014江苏节选)磷酸铁(FePO4·2H2O,难溶于水的米白色固体)可用于生成药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料,实验室可通过下列实验制备磷酸铁。

(1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反应一段时间后过滤,反应加热的目的是 。

(2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2+,离子方程式如下:

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①在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、 和 。

②若滴定xmL滤液中的Fe2+,消耗amol·L—1 K2Cr2O7标准溶液bmL,则滤液中

c(Fe2+)= mol·L—1

③为使滤液中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列实验条件控制正确的是 (填序号)。

A.加入适当过量的H2O2溶液 B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌

C.加热,使反应在较高温度下进行 D.用*水氨**调节pH=7

(3)将一定量的Na2HPO4溶液(溶液显碱性)加入到含有Fe3+的溶液中,搅拌、过滤、洗涤、干燥得到FePO4·2H2O 。若反应得到的FePO4·2H2O固体呈棕黄色,则磷酸铁中混有的杂质可能为 。

【答案】(1)加快反应速率

(2) ①用蒸馏水洗净 用重铬酸钾标准液润洗2——3次 ②6ab/x ③AB

(3)氢氧化铁

【解析】(1)反应时加热温度升高,加快反应速率;(2)使用滴定管要检漏、用蒸馏水洗净、用重铬酸钾标准液润洗2——3次等环节;②根据电子守鹤,计算可得;③A增加双氧水的量提高亚铁离子转化率,正确;B缓慢加入且搅拌使溶液充分混合,使亚铁离子充分反应,正确;C加热双氧水分解,不利于反应,错误;D中性时亚铁离子易产生氢氧化物沉淀,错误。(3)Na2HPO4溶液为碱性,能生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁为红褐色,少量与磷酸铁混合可得棕黄色。

2、(2017·新课标Ⅱ)28.(15分)

水中溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:

Ⅰ.取样、氧的固定

用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。

Ⅱ.酸化,滴定

将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I−还原为Mn2+,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2 S2O3 2−+I2=2I−+ S4O6 2−)。

回答下列问题:

(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是_____________。

(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_______________。

(3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和____________;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除____及二氧化碳。

(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a mol·L−1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为________________;若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为_________mg·L−1。

(5)上述滴定完成后,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果偏___________。(填“高”或“低”)

【答案】

(1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差

(2)2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2

(3)量筒、容量瓶;氧气

(4)当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化;80ab

(5)低

3、(2015·新课标Ⅱ)(15分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问題:

(1)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。

(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:

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①电解时发生反应的化学方程式为 。

②溶液X中大量存在的阴离子有__________。

③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。

a.水 b.碱石灰 C.浓硫酸 d.饱和食盐水

(3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量:

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Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入3 mL稀硫酸:

Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;

Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;

Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中:

Ⅴ.用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O3 2-=2I-+S4O6 2-),指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫

代硫酸钠溶液。在此过程中:

①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。

②玻璃液封装置的作用是 。

③V中加入的指示剂通常为 ,滴定至终点的现象是 。

④测得混合气中ClO2的质量为 g。

(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。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

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