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考点1 过量问题的计算
例1 298 K时，向V L真空容器内通入a mol SO2和b mol H2S。
（1）若a＝2，则当b＝ 时，反应后容器内气体的密度最小；
（2）若2a>b，则反应后氧化产物与还原产物的质量差为 g；
（3）若5a＝b且反应后氧化产物与还原产物的质量和为48 g，则a+b＝ 。
解析 （1）SO2与H2S发生归中反应：SO2+2H2S＝3S↓+2H2O,两者恰好完全反应时，气体体积为0，密度最小，此时a＝2，则b＝4。
（2）2a>b，则SO2过量，按b mol H2S计算，消耗SO2为[12]b mol，生成氧化产物b mol，还原产物[12]b mol，两者之差为[12]b mol，质量为16b g。
（3）5a＝b，则SO2不足，n(S)＝48 g÷32 g·mol-1＝1.5 mol, n(SO2)＝0.5 mol, a＝0.5、b＝2.5, a+b＝3.0。
点评 过量问题的计算，应先写出化学方程式，然后判断谁过量，最后根据不足量的物质去求解。
考点2 氧化还原滴定、中和滴定和pH计算
例2 实验室用下列方法测定水样中O2的含量。[安全瓶][蒸馏水][A][a][b][c]
（1）用如右图所示装置，使水中溶解的O2，在碱性条件下将Mn2+氧化成MnO(OH)2，反应的离子方程式为 。
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20.00 mL某水样从A处注入锥形瓶；③再分别从A处注入含x mol NaOH的溶液及过量的MnSO4 溶液；④关闭止水夹a、b，将锥形瓶中溶液充分振荡；
（2）用I-将生成的MnO(OH)2再还原为Mn2+，反应的离子方程式为：MnO(OH)2+2I-+4H+＝Mn2++I2+3H2O。
实验步骤：⑤打开止水夹a、b，分别从A处注入足量NaI溶液及含y mol H2SO4硫酸溶液；⑥重复④的操作；
[1
2][5
6]（3）用Na2S2O3标准溶液滴定步骤（2）中生成的I2，反应方程式：I2+2Na2S2O3＝2NaI+Na2S4O6。
实验步骤：⑦取下锥形瓶，向其中加入2～3滴 作指示剂；⑧用0.005 mol · L-1 Na2S2O3 滴定至终点；
（4）计算。滴定过程中，滴定前后滴定管中的液面读数如右图所示。
⑨经计算，此水样中氧(O2)的含量为 mg·L-1；
⑩本实验中所加NaOH溶液和H2SO4溶液中x和y应有一定量的关系，即应加适量的H2SO4使溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“接近中性”)，其原因是 。
解析 （1）2Mn2++O2+4OH-＝2MnO(OH)2 ①鼓入过量N2是为了赶走装置内空气，避免空气中的O2干扰测定。（3）⑦应选用淀粉溶液做指示剂。
（4）O2 ～ 2MnO(OH)2 ～ 2I2 ～ 4S2O32-
32 g 4 mol
m(O2) 0.005 mol·L-1×(6.2-1.5) mL×10-3
则m(O2)＝0.188 mg，取了20 mL水样，故O2%＝0.188 mg÷0.02 L＝9.4 mg·L-1
⑩溶液接近中性；若碱过量，则Mn(OH)2不能全部转变为Mn2+，而酸过量时，滴定过程中Na2S2O3可与酸反应。
点评 本题以水样中O2含量的测定实验为载体，综合考查了中和滴定基本操作与技能以及氧化还原反应有关知识，有定性分析也有定量计算。氧化还原滴定，只需根据氧化还原反应方程式列出理论比例关系，再结合实际条件进行求解即可。
【专题训练】
1. 某碳酸钾样品中含纯碱、KNO3、Ba(NO3)2三种杂质的一种或两种。将15.6 g该样品溶于足量的水中得到澄清溶液。若再加入过量CaCl2溶液，可得到10.0 g沉淀，则原样品所含的杂质中（ ）
A．一定有Na2CO3，没有Ba（NO3）2
B．肯定有KNO3，没有Ba（NO3）2，可能有Na2CO3
C．肯定没有Na2CO3、Ba（NO3）2
D．没有Na2CO3但有Ba（NO3）2和KNO3
2. 在100 mL c(NO3-)=4 mol·L-1 的Cu(NO3)2 和 AgNO3 的混合溶液中加入一定量的铝粉，充分反应后过滤，将滤纸上的沉淀干燥后，称量为24.8 g。将此沉淀溶于稀盐酸中无气体产生；在滤液中滴入NaCl 溶液无现象，然后加入过量的NaOH稀溶液得到沉淀，过滤，将沉淀物用酒精灯加热，冷却，称量为4.0 g。下列推断错误的是（ ）
A．由题可知，铝粉不足，Cu2+只有部分被置换出来
B．滤液中c(Cu2+)为0.5 mol·L-1
C．参加反应的铝的质量为2.7 g
D．原混合溶液中c(Ag+)为1.5 mol·L-1
3. 已知工业甲醇的质量分数可以用下列方法测定：①在稀H2SO4中甲醇被Cr2O72-氧化成CO2和H2O，反应式：CH3OH+Cr2O72-+8H+＝CO2↑+2Cr3++6H2O；②过量的Cr2O72-可用Fe2+与之完全反应：Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O；现有0.12 g工业甲醇，在H2SO4溶液中与25 mL 0.2 mol·L-1K2Cr2O7溶液反应，多余的K2Cr2O7再用1 mol·L-1 FeSO4与其反应，结果用去FeSO4溶液9.6 mL。该工业甲醇的质量分数为（ ）
A. 80.5% B. 90.7% C. 95.6% D. 87.7%
4. 羟胺(NH2OH)是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用25.00 mL 0.049 mol·L-1的羟胺的酸性溶液跟足量的Fe2(SO4)3溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2+恰好与24.65 mL 0.020 mol·L-1的KMnO4酸性溶液完全作用(FeSO4+KMnO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O,未配平)，则在上述反应中，羟胺的氧化产物是（ ）
A．N2 B．N2O C．NO D．NO2
5. 已知Cl2和NO2在一定条件下可以化合成一种气态化合物A。为了测定A的组成，某研究小组进行如下实验：
（1）当Cl2和NO2混合气体以不同比例混合时，测得其平均相对分子质量分别为48.5和66，则Cl2在上述混合气体中的体积分数分别为 和 ；
（2）取上述不同比例的混合气体各为10 L，分别在一定条件下充分反应后，气体体积均为9 L，则Cl2和NO2反应的化学方程式： ；
（3）设Cl2的体积分数为x(0
6. 市场销售的某种食用精制碘盐包装袋上的部分说明如下： 配料：食盐、碘酸钾、抗结剂；碘含量：35±15 mg/kg；储藏方法：密封、避光、防潮；食用方法：烹饪时，待食品熟后加入碘盐。
（1）下列说法正确的是（ ）
A．高温会导致碘的损失
B．碘酸钾可氧化氯化钠
C．只用淀粉就能检验碘盐中的碘酸钾
D．该碘盐中碘酸钾含量为20~50 mg/kg
（2）碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不銹钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应的方程式：KI+3H2O[电解]KIO3+3H2↑。则阳极电极反应式为 ；
（3）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。 KIO3+ KI+ H2SO4＝ K2SO4+ I2+ H2O，该反应的氧化剂为 ；
（4）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，I2被还原，以回收四氯化碳。Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式： ；某学生设计回收四氯化碳的操作步骤：a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中；b.加入适量Na2SO3稀溶液；c.分离出下层液体。遗漏的操作及在上述操作中的位置： ；
（5）已知：I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-。某学生测定食用碘盐中碘的含量，其步骤：
a. 准确称取12.7 g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，使食用盐中KIO3与KI反应完全；c. 以淀粉溶液为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为6.0×10-4 mol·L-1的Na2S2O3溶液20 mL，恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是 ,
②根据以上实验和包装说明，所测精盐的碘含量是 mg/kg。
7. 铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中含氧量进行探究。
[铁矿石][碱石灰][H2][A][B][C]
①按上图组装仪器，检查装置的气密性；
②将5.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待C装置出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯；
④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
（1）装置C的作用为 ；
（2）测的反应后装置B增重1.35 g，则铁矿石中氧的百分含量为 ；
（3）若将H2换成CO，则还需补充 装置。
例1 298 K时，向V L真空容器内通入a mol SO2和b mol H2S。
（1）若a＝2，则当b＝ 时，反应后容器内气体的密度最小；
（2）若2a>b，则反应后氧化产物与还原产物的质量差为 g；
（3）若5a＝b且反应后氧化产物与还原产物的质量和为48 g，则a+b＝ 。
解析 （1）SO2与H2S发生归中反应：SO2+2H2S＝3S↓+2H2O,两者恰好完全反应时，气体体积为0，密度最小，此时a＝2，则b＝4。
（2）2a>b，则SO2过量，按b mol H2S计算，消耗SO2为[12]b mol，生成氧化产物b mol，还原产物[12]b mol，两者之差为[12]b mol，质量为16b g。
（3）5a＝b，则SO2不足，n(S)＝48 g÷32 g·mol-1＝1.5 mol, n(SO2)＝0.5 mol, a＝0.5、b＝2.5, a+b＝3.0。
点评 过量问题的计算，应先写出化学方程式，然后判断谁过量，最后根据不足量的物质去求解。
考点2 氧化还原滴定、中和滴定和pH计算
例2 实验室用下列方法测定水样中O2的含量。
（1）用如右图所示装置，使水中溶解的O2，在碱性条件下将Mn2+氧化成MnO(OH)2，反应的离子方程式为 。
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20.00 mL某水样从A处注入锥形瓶；③再分别从A处注入含x mol NaOH的溶液及过量的MnSO4 溶液；④关闭止水夹a、b，将锥形瓶中溶液充分振荡；
（2）用I-将生成的MnO(OH)2再还原为Mn2+，反应的离子方程式为：MnO(OH)2+2I-+4H+＝Mn2++I2+3H2O。
实验步骤：⑤打开止水夹a、b，分别从A处注入足量NaI溶液及含y mol H2SO4硫酸溶液；⑥重复④的操作；
2][5
6]（3）用Na2S2O3标准溶液滴定步骤（2）中生成的I2，反应方程式：I2+2Na2S2O3＝2NaI+Na2S4O6。
实验步骤：⑦取下锥形瓶，向其中加入2～3滴 作指示剂；⑧用0.005 mol · L-1 Na2S2O3 滴定至终点；
（4）计算。滴定过程中，滴定前后滴定管中的液面读数如右图所示。
⑨经计算，此水样中氧(O2)的含量为 mg·L-1；
⑩本实验中所加NaOH溶液和H2SO4溶液中x和y应有一定量的关系，即应加适量的H2SO4使溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“接近中性”)，其原因是 。
解析 （1）2Mn2++O2+4OH-＝2MnO(OH)2 ①鼓入过量N2是为了赶走装置内空气，避免空气中的O2干扰测定。（3）⑦应选用淀粉溶液做指示剂。
（4）O2 ～ 2MnO(OH)2 ～ 2I2 ～ 4S2O32-
32 g 4 mol
m(O2) 0.005 mol·L-1×(6.2-1.5) mL×10-3
则m(O2)＝0.188 mg，取了20 mL水样，故O2%＝0.188 mg÷0.02 L＝9.4 mg·L-1
⑩溶液接近中性；若碱过量，则Mn(OH)2不能全部转变为Mn2+，而酸过量时，滴定过程中Na2S2O3可与酸反应。
点评 本题以水样中O2含量的测定实验为载体，综合考查了中和滴定基本操作与技能以及氧化还原反应有关知识，有定性分析也有定量计算。氧化还原滴定，只需根据氧化还原反应方程式列出理论比例关系，再结合实际条件进行求解即可。
【专题训练】
1. 某碳酸钾样品中含纯碱、KNO3、Ba(NO3)2三种杂质的一种或两种。将15.6 g该样品溶于足量的水中得到澄清溶液。若再加入过量CaCl2溶液，可得到10.0 g沉淀，则原样品所含的杂质中（ ）
A．一定有Na2CO3，没有Ba（NO3）2
B．肯定有KNO3，没有Ba（NO3）2，可能有Na2CO3
C．肯定没有Na2CO3、Ba（NO3）2
D．没有Na2CO3但有Ba（NO3）2和KNO3
2. 在100 mL c(NO3-)=4 mol·L-1 的Cu(NO3)2 和 AgNO3 的混合溶液中加入一定量的铝粉，充分反应后过滤，将滤纸上的沉淀干燥后，称量为24.8 g。将此沉淀溶于稀盐酸中无气体产生；在滤液中滴入NaCl 溶液无现象，然后加入过量的NaOH稀溶液得到沉淀，过滤，将沉淀物用酒精灯加热，冷却，称量为4.0 g。下列推断错误的是（ ）
A．由题可知，铝粉不足，Cu2+只有部分被置换出来
B．滤液中c(Cu2+)为0.5 mol·L-1
C．参加反应的铝的质量为2.7 g
D．原混合溶液中c(Ag+)为1.5 mol·L-1
3. 已知工业甲醇的质量分数可以用下列方法测定：①在稀H2SO4中甲醇被Cr2O72-氧化成CO2和H2O，反应式：CH3OH+Cr2O72-+8H+＝CO2↑+2Cr3++6H2O；②过量的Cr2O72-可用Fe2+与之完全反应：Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O；现有0.12 g工业甲醇，在H2SO4溶液中与25 mL 0.2 mol·L-1K2Cr2O7溶液反应，多余的K2Cr2O7再用1 mol·L-1 FeSO4与其反应，结果用去FeSO4溶液9.6 mL。该工业甲醇的质量分数为（ ）
A. 80.5% B. 90.7% C. 95.6% D. 87.7%
4. 羟胺(NH2OH)是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用25.00 mL 0.049 mol·L-1的羟胺的酸性溶液跟足量的Fe2(SO4)3溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2+恰好与24.65 mL 0.020 mol·L-1的KMnO4酸性溶液完全作用(FeSO4+KMnO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O,未配平)，则在上述反应中，羟胺的氧化产物是（ ）
A．N2 B．N2O C．NO D．NO2
5. 已知Cl2和NO2在一定条件下可以化合成一种气态化合物A。为了测定A的组成，某研究小组进行如下实验：
（1）当Cl2和NO2混合气体以不同比例混合时，测得其平均相对分子质量分别为48.5和66，则Cl2在上述混合气体中的体积分数分别为 和 ；
（2）取上述不同比例的混合气体各为10 L，分别在一定条件下充分反应后，气体体积均为9 L，则Cl2和NO2反应的化学方程式： ；
（3）设Cl2的体积分数为x(0
（1）下列说法正确的是（ ）
A．高温会导致碘的损失
B．碘酸钾可氧化氯化钠
C．只用淀粉就能检验碘盐中的碘酸钾
D．该碘盐中碘酸钾含量为20~50 mg/kg
（2）碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不銹钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应的方程式：KI+3H2O[电解]KIO3+3H2↑。则阳极电极反应式为 ；
（3）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。 KIO3+ KI+ H2SO4＝ K2SO4+ I2+ H2O，该反应的氧化剂为 ；
（4）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，I2被还原，以回收四氯化碳。Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式： ；某学生设计回收四氯化碳的操作步骤：a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中；b.加入适量Na2SO3稀溶液；c.分离出下层液体。遗漏的操作及在上述操作中的位置： ；
（5）已知：I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-。某学生测定食用碘盐中碘的含量，其步骤：
a. 准确称取12.7 g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，使食用盐中KIO3与KI反应完全；c. 以淀粉溶液为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为6.0×10-4 mol·L-1的Na2S2O3溶液20 mL，恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是 ,
②根据以上实验和包装说明，所测精盐的碘含量是 mg/kg。
7. 铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中含氧量进行探究。
①按上图组装仪器，检查装置的气密性；
②将5.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待C装置出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯；
④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
（1）装置C的作用为 ；
（2）测的反应后装置B增重1.35 g，则铁矿石中氧的百分含量为 ；
（3）若将H2换成CO，则还需补充 装置。