2022届高考化学一轮复习 微题型64 氧化还原滴定与沉淀滴定的相关计算（解析版）

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1．(2019·南宁模拟)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，下列有关几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)的说法不正确的是( )
A．用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度：滴定终点时，溶液由无色变为紫红色
B．利用“Ag＋＋SCN－===AgSCN↓”反应，用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度时可用Fe(NO3)3作指示剂
C．利用“2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋”，用FeCl3溶液测量KI样品中KI的百分含量时，可用淀粉作指示剂
D．用标准NaOH溶液测量某盐酸的浓度时，若用酚酞作指示剂，当观察到溶液由无色变为红色，且半分钟不恢复时达到滴定终点
2．(2019·乐山四校联考)H2S2O3是一种弱酸，实验室欲用0.01 ml·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．该滴定可选用如图所示装置
B．该滴定可用甲基橙作指示剂
C．Na2S2O3是该反应的还原剂
D．该反应中每消耗2 ml Na2S2O3，电子转移数为4NA
3．(2019·腾冲模拟)在含有Ag＋的酸性溶液中，以铁铵矾NH4Fe(SO4)2作指示剂，用KSCN标准溶液滴定Ag＋。已知：AgSCN(白色，s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，Ksp＝1.0×10－12；Fe3＋＋SCN－FeSCN2＋(红色)，K＝138。下列说法正确的是( )
A．边滴定边摇动溶液，首先溶液变红色
B．当Ag＋定量沉淀后，少许过量的SCN－与Fe3＋生成红色配合物，即为终点
C．上述实验可用KCl标准溶液代替KSCN标准溶液滴定Ag＋
D．滴定时，溶液pH变化不会影响终点的观察
4．(2020·日照高三调研)绿矾(FeSO4·7H2O)试剂含量的国家标准如表1所示。称取四份质量均为1.012 g某绿矾试剂样品，分别溶于水配制成20.00 mL溶液，编号为①②③④。分别用0.040 56 ml·L－1的KMnO4标准液滴定，滴定数据记录如表2。
表1
表2
下列说法错误的是( )
A．盛装KMnO4标准液的酸式滴定管使用前需先检查滴定管是否漏水
B．滴入最后一滴标准液时，锥形瓶中液体变浅红色且半分钟内不褪色，则达到滴定终点
C．根据滴定数据分析，该样品属于国家标准的Ⅱ级品
D．若绿矾样品已失部分结晶水，可能会导致测定结果偏高
5．某温度下，向10 mL的0.100 ml·L－1CuCl2溶液中逐渐滴加0.100 ml·L－1Na2S溶液，滴加过程中溶液中－lgc(Cu2＋)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示，下列有关说法正确的是( )
已知：lg 2＝0.3，Ksp(ZnS)＝3.00×10－25
A．a、b、c三点中，水的电离程度最大的为b点
B．Na2S溶液中：c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝2c(Na＋)
C．该温度下Ksp(CuS)＝4.00×10－36
D．向100 mL Zn2＋、Cu2＋浓度均为10－5 ml·L－1的混合溶液中逐滴加入10－2 ml·L－1 Na2S溶液，Zn2＋先沉淀
6．某废水中含有 Cr2Oeq \\al(2－,7)，为了处理有毒的 Cr2Oeq \\al(2－,7)，需要先测定其浓度：取 20 mL 废水，加入适量稀硫酸， 再加入过量的 V1 mL c1 ml·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2 溶液，充分反应(还原产物为 Cr3＋)。用 c2 ml·L－1 KMnO4 溶液滴定过量的 Fe2＋至终点，消耗 KMnO4 溶液 V2 mL。则原废水中c(Cr2Oeq \\al(2－,7))为(用代数式表示)( )
A.eq \f(c1V1－5c2V2,120) ml·L－1 B.eq \f(c1V1－5c2V2,60) ml·L－1
C.eq \f(5c1V1－c2V2,120) ml·L－1 D.eq \f(c1V1＋5c2V2,120) ml·L－1
7．(2020·威远中学校高三月考)实验室用下列方法测定某水样中O2的含量。
(1)实验原理
①用如图所示装置，使溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2＋氧化成MnO(OH)2，反应的离子方程式为________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②在酸性条件下，再用I－将生成的MnO(OH)2还原为Mn2＋，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
然后用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，反应的化学方程式为I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6。
(2)实验步骤
①打开止水夹a和b，从A处向装置内鼓入过量N2，此操作的目的是______________________；
②用注射器抽取某水样20.00 mL从A处注入锥形瓶；
③再分别从A处注入含m ml NaOH溶液及过量的MnSO4溶液；
④完成上述操作后，关闭a、b，将锥形瓶中溶液充分振荡；
⑤打开止水夹a、b，分别从A处注入足量NaI溶液及含n ml H2SO4的硫酸；
⑥重复④的操作；
⑦取下锥形瓶，向其中加入2～3滴________作指示剂；
⑧用0.005 ml·L－1 Na2S2O3溶液滴定至终点。滴定终点的现象是______________________。
(3)数据分析
①若滴定过程中消耗的Na2S2O3标准溶液体积为3.90 mL，则此水样中氧(O2)的含量为______mg·L－1。
②若未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管，则测得水样中O2的含量将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
8．(2020·吉林油田第十一中学高三月考)Ba2＋是一种重金属离子，有一环境监测小组欲利用Na2S2O3、KI、K2Cr2O7等试剂测定某工厂废水中Ba2＋的物质的量浓度。
请回答下列问题：
(1)现需配制250 mL 0.100 ml·L－1标准Na2S2O3溶液，所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL容量瓶、玻璃棒外，还需要__________________。
(2)需准确称取Na2S2O3固体的质量为________g。
(3)另取废水50.00 mL，控制适当的酸度，加入足量的K2Cr2O7溶液，得到BaCrO4沉淀；沉淀经洗涤、过滤后，用适量的稀盐酸溶解，此时CrOeq \\al(2－,4)全部转化为Cr2Oeq \\al(2－,7)；再加入过量KI溶液进行反应，然后在反应液中滴加上述标准Na2S2O3溶液，反应完全时，消耗Na2S2O3溶液36.00 mL。已知有关反应的离子方程式为①Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O；②2S2Oeq \\al(2－,3)＋I2===2I－＋S4Oeq \\al(2－,6)，则该工厂废水中Ba2＋的物质的量浓度为______。
9．(2020·四川高三月考)宋代《千里江山图》中的绿色来自孔雀石颜料，主要成分为Cu(OH)2·CuCO3。 某研究性学习小组制取Cu(OH)2·CuCO3，并对其进行相关探究。回答下列问题：
(1)Na2CO3溶液与足量CuSO4溶液混合制得Cu(OH)2·CuCO3沉淀，反应的离子方程式为________________。制得的沉淀需洗净、干燥，检验沉淀已洗净的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)取部分经洗净、干燥后的沉淀，利用下列装置探究其热分解产物(其他夹持及连接仪器已略去):
①各装置的连接顺序是E→____→A→____→____→E。
②仪器连接后首先需要进行的实验操作是________。
③装置B中试剂X为________(填化学式)，盛装试剂X的仪器名称是________。
④实验结束前，再向装置中通入一段时间的空气。装置A、B中观察到的实验现象分别为__________________、______________________。
(3)已知： 2Cu2＋ ＋4I－===2CuI↓＋I2, I2＋2S2Oeq \\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq \\al(2－,6)。用碘量法可测定沉淀中铜的含量：称取m g洗净、干燥的沉淀溶于适量稀硫酸中，加入足量10% KI溶液，充分反应后用c ml·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，再加入1～2 mL 0.5%的淀粉溶液，继续滴定至终点，共消耗标准溶液V mL。滴定终点的颜色变化是________，沉淀中铜的质量分数为________%。
10．(2020·南昌二中高三月考)亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂，红褐色液体或黄色气体，具有刺鼻恶臭味，遇水反应生成一种氢化物和两种氧化物。某学习小组在实验室用Cl2和NO制备ClNO并测定其纯度：
(1)实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(ClNO)；
①X装置的优点为______________________________________________________________。
②检验装置气密性并装入药品，打开K2，然后再打开____(填“K1”“K2”或“K3”)，通入一段时间气体，其目的为________________，然后进行其他操作，当Z有一定量液体生成时，停止实验。
③若无装置Y，则Z中ClNO可能发生反应的化学方程式为_____________________________。
(2)亚硝酰氯(ClNO)的纯度测定：取Z中所得液体m g溶于水，配制成250 mL溶液，取出25.00 mL，以K2CrO4溶液为指示剂，用c ml·L－1AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为22.50 mL[已知：Ag2CrO4为砖红色固体；Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1×10－12]。则亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为________(用代数式表示)。
答案精析
1．C 2.C 3.B
4．C [滴定管使用前需先检查滴定管是否漏水，再洗涤、润洗，故A正确；达到滴定终点判断是当滴入最后一滴标准液时，锥形瓶中液体变浅红色且半分钟不褪色，故B正确；根据滴定数据分析，第三次数据是错误数据，另外三次平均数值为17.68 mL，根据关系式5FeSO4～KMnO4，ω＝eq \f(5×0.040 56 ml·L－1×0.017 68 L×278 g·ml－1,1.012 g)×100%≈98.50%，该样品属于国家标准的Ⅲ级品，故C错误；若绿矾样品已失部分结晶水，称量等质量，则硫酸亚铁增加，消耗的高锰酸钾体积增多，会导致测定结果偏高，故D正确。]
5．C [CuCl2、Na2S水解促进水电离，b点是CuCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点，溶质是强酸强碱盐氯化钠，对水的电离没有影响，水的电离程度最小的为b点，A错误；Na2S溶液中根据物料守恒：2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)＝c(Na＋) ，B错误；b点是CuCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点，溶液中c(Cu2＋)＝c(S2－)，根据b点数据可知c(Cu2＋)＝1×10－17.7 ml·L－1＝2×10－18 ml·L－1，则该温度下Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)＝1×10－35.4＝4.00×10－36，C正确；向100 mL Zn2＋、Cu2＋浓度均为10－5 ml·L－1的混合溶液中逐滴加入10－2 ml·L－1的Na2S溶液，产生ZnS时需要的S2－浓度为c(S2－)＝eq \f(KspZnS,cZn2＋)＝eq \f(3×10－25,10－5) ml·L－1＝3×10－20 ml·L－1，根据C可知Ksp(CuS)＝4.00×10－36，故产生CuS时需要的S2－浓度为c(S2－)＝eq \f(KspCuS,cCu2＋)＝eq \f(4×10－36,10－5) ml·L－1＝4×10－31 ml·L－1，则产生CuS沉淀所需S2－浓度更小，优先产生CuS沉淀，D错误。]
6．A [KMnO4 溶液滴定过量的 Fe2＋至终点，发生反应的关系式为KMnO4～5Fe2＋，n(KMnO4)＝c2 ml·L－1×V2 ×10－3 L＝c2V2×10－3 ml，则与它反应的Fe2＋的物质的量为n(Fe2＋)＝5c2V2×10－3 ml。与Cr2Oeq \\al(2－,7)反应的Fe2＋的物质的量为c1 ml·L－1×V1 ×10－3L－5c2V2×10－3 ml＝c1V1×10－3 ml－5c2V2×10－3 ml。Cr2Oeq \\al(2－,7)与的Fe2＋的关系式为Cr2Oeq \\al(2－,7)～6Fe2＋，由此可得出n(Cr2Oeq \\al(2－,7))＝eq \f(c1V1－5c2V2×10－3 ml,6)，c(Cr2Oeq \\al(2－,7))＝eq \f(c1V1－5c2V2×10－3 ml,6×20×10－3 L)＝eq \f(c1V1－5c2V2,120) ml·L－1。]
7．(1)①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2
②MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O
(2)①排出装置内的空气，避免空气中的O2的干扰
⑦淀粉溶液 ⑧滴入最后一滴标准液，溶液恰好由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色 (3)①7.8 ②偏大
解析 (1)①溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2＋氧化成MnO(OH)2，锰元素化合价升高2价，氧气中氧元素化合价降低了2价，根据化合价升高降低总数相等配平反应的离子方程式为2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2。
②在酸性条件下，再用I－将生成的MnO(OH)2还原为Mn2＋，I－被氧化为碘单质，反应的离子方程式为MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O。(2)①由于测定的是水样中氧气含量，必须将装置中的空气赶走，避免干扰测定结果。⑦由于反应中有碘单质参与，利用碘遇到淀粉显示蓝色的特性，可以选用淀粉溶液做指示剂；⑧用0.005 ml·L －1 Na2S2O3溶液滴定至终点，碘消耗完，蓝色褪去，即滴定终点的现象是：滴入最后一滴标准液，溶液恰好由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色。(3)①发生的反应有：2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2、MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O、I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6，则关系式为O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3，1 000 mL水样中含有的氧气的物质的量是n(O2)＝eq \f(1,4)n(Na2S2O3)×eq \f(1 000,20)＝eq \f(1,4)×0.005 ml·L－1×0.003 9 L×50＝2.437 5×10－4 ml，氧气的质量为2.4375×10－4 ml×32 g·ml－1＝7.8 mg，此水样中氧(O2)的含量为7.8 mg·L－1。②若未用Na2S2O3 标准溶液润洗滴定管，会导致标准液的浓度减小，消耗的标准液的体积增大，测定结果偏大。
8．(1)胶头滴管、烧杯 (2)3.95 (3)0.024 ml·L－1
解析 (1)配制250 mL 0.100 ml·L－1标准Na2S2O3溶液，所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL容量瓶、玻璃棒外，溶解时还需要烧杯，定容时还需要胶头滴管。(2)需准确称取Na2S2O3固体的质量为0.1 ml·L－1×0.25 L×158 g·ml－1＝3.95 g。(3)由溶液中发生的反应，可得出如下关系：Cr2Oeq \\al(2－,7)——2Ba2＋——2BaCrO4——Cr2Oeq \\al(2－,7)——3I2——6S2Oeq \\al(2－,3)
设该工厂废水中Ba2＋的物质的量浓度为x，可建立以下关系：
Ba2＋ ～ 3S2Oeq \\al(2－,3)
1 ml 3 ml
0．05 L·x 0.036 L×0.1 ml·L－1
则x＝eq \f(1 ml×0.036 L×0.1 ml·L－1,0.05 L×3 ml)＝0.024 ml·L－1。
9．(1)2Cu2＋＋2COeq \\al(2－,3)＋H2OCu(OH)2·CuCO3↓＋CO2↑ 取最后的洗涤液少许于试管中， 滴加BaCl2溶液，若不产生白色沉淀即表示Cu(OH)2·CuCO3洗净 (2)①D B C ②检查装置的气密性 ③无水CuSO4固体 U形管 ④A中绿色固体变为黑色固体 B中白色固体变为蓝色固体 (3)蓝色褪去 eq \f(6.4cV,m)
解析 (1)Na2CO3溶液与足量CuSO4溶液混合制得Cu(OH)2·CuCO3沉淀和二氧化碳气体，反应的离子方程式是2Cu2＋＋2COeq \\al(2－,3)＋H2OCu(OH)2·CuCO3↓＋CO2↑；取最后一次的洗涤液少许于试管中，滴加BaCl2溶液，若不产生白色沉淀即表示Cu(OH)2·CuCO3洗净。
(2) ①Cu(OH)2·CuCO3加热分解的产物是氧化铜、二氧化碳、水，为探究其热分解产物，用氢氧化钠除去空气中的二氧化碳、用浓硫酸除去空气中的水蒸气，用无水硫酸铜检验水蒸气、用石灰水检验二氧化碳，仪器连接顺序是E→D→A→B→C→E。
②为防止装置漏气，仪器连接后首先需要进行的实验操作是检查装置的气密性。
③装置B的作用是检验水蒸气，装置B中试剂X为无水硫酸铜；盛装无水硫酸铜的仪器名称是U形管。
④Cu(OH)2·CuCO3加热分解的产物是氧化铜、二氧化碳、水，装置A中观察到的实验现象为装置A中绿色固体变为黑色固体，装置B中观察到的实验现象为白色固体变为蓝色固体。
(3) 滴定终点时，“淀粉­I2”蓝色溶液中的I2完全反应，滴定终点的颜色变化是溶液蓝色褪去；反应消耗c ml·L－1 Na2S2O3标准溶液VmL，根据反应关系式是2Cu2＋～ I2～2S2Oeq \\al(2－,3)可知，Cu元素的物质的量是cV×10－3 ml，沉淀中铜的质量分数为eq \f(cV×10－3 ml×64 g·ml－1,m g)×100%＝eq \f(6.4cV,m)%。
10．(1)①无需排除装置内空气的干扰；可以随开随用，随关随停 ②K3 排尽三颈烧瓶中的空气，防止NO变质 ③2ClNO＋H2O===2HCl＋NO↑＋NO2↑ (2)eq \f(14.737 5c,m)×100%(或eq \f(c×22.5×10－3×10×65.5,m)×100%)
解析 (1)①实验室也可用B装置制备NO，与之相比X 装置无需排除发生装置内空气的干扰，可以随开随用，随关随停。
②检验装置气密性并装入药品，打开K2，再打开K3，通入一段时间Cl2，排尽三颈烧瓶中的空气，防止NO变质。
③若无装置Y，Z中亚硝酰氯与水反应，该反应的化学方程式为2ClNO＋H2O===2HCl＋NO↑＋NO2↑。
(2)取Z中所得液体m g溶于水，配制成250mL溶液，取出的25.00 mL中满足：n(ClNO)＝n(Cl－)＝n(Ag＋)＝c×0.022 5 L＝0.022 5c ml，则250 mL溶液中，n(ClNO)＝0.022 5c ml×eq \f(250 mL,25 mL)＝0.225c ml，所以亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为eq \f(0.225c ml×65.5 g·ml－1,m g)×100%＝eq \f(14.737 5c,m)×100%。
等级
Ⅰ级品
Ⅱ级品
Ⅲ级品
FeSO4·7H2O含量
99.50%～100.50%
99.00%～100.50%
98.00%～101.00%
样品编号
①
②
③
④
KMnO4标准液体积/mL
17.66
17.68
18.26
17.70