Question

19．過氧化氫是重要的氧化劑、還原劑，它的水溶液又稱為雙氧水，常用作消毒、殺菌、漂白等．某化學(xué)興趣小組取一定量的過氧化氫溶液，準(zhǔn)確測定了過氧化氫的含量．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />移取10.00mL密度為ρg/mL的過氧化氫原溶液稀釋成250mL．量取稀過氧化氫溶液25，00mL至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸餾水稀釋，作被測試樣．
（1）用高錳酸鉀法（一種氧化還原滴定法）可測定待測液中的H₂O₂的含量．若需配制濃度為0.10mol•L^-1的KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液500mL，應(yīng)準(zhǔn)確稱取7.9g KMnO₄（已知M（KMnO₄）=158.0g•mol^-1）．
a．配制該標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，下列儀器中不必要用到的有①③．（用編號表示）．
①托盤天平   ②燒杯   ③量筒   ④玻璃棒   ⑤容量瓶   ⑥膠頭滴管   ⑦移液管
b．定容時(shí)仰視讀數(shù)，導(dǎo)致最終結(jié)果偏小；（填“偏大”“偏小”或“不變”）
（2）完成并配平離子方程式：
2MnO₄^-+x5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+x2O₂↑+8H₂O
（3）滴定時(shí)，將高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液注入酸式（填“酸式”或“堿式”）滴定管中．滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紅色（或紫色），且30秒內(nèi)不褪色．
（4）重復(fù)滴定三次，平均耗用 KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL，則原過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.0085V}{p}$×100%．
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則測定結(jié)果偏高_(dá)（填“偏高”或“偏低”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）若需配制濃度為0.10mol•L^-1的KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液500mL，計(jì)算溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量=0.10mol•L^-1 ×0.500L=0.0500mol，m=nM計(jì)算得到所需質(zhì)量；
a．結(jié)合配制標(biāo)準(zhǔn)溶液步驟選擇分析需要的儀器，配制溶液過程為計(jì)算、稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌轉(zhuǎn)移到容量瓶、定容、搖勻等；
b．定容時(shí)仰視讀數(shù)，水加入超過刻度線；
（2）MnO₄+為氧化劑，酸性溶液中Mn元素化合價(jià)+7價(jià)變化為+2價(jià)，H₂O₂ 做還原劑被氧化為氧氣，結(jié)合電子守恒和原子守恒得到離子方程式；
（3）酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化橡膠管，滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液由無色變化為紫紅色且半分鐘不變化；
（4）結(jié)合高錳酸鉀溶液和過氧化氫發(fā)生的氧化還原反應(yīng)定量關(guān)系計(jì)算；
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，讀取消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，依據(jù)c（待測）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$判斷；

解答 解：（1）若需配制濃度為0.10mol•L^-1的KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液500mL，計(jì)算溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量=0.10mol•L^-1 ×0.500L=0.0500mol，質(zhì)量=0.0500mol×158.0g•mol^-1=7.9g，
故答案為：7.9；
a．配制溶液過程為計(jì)算、稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌轉(zhuǎn)移到容量瓶、定容、搖勻等，其中用到的儀器有托盤天平、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管 等，不需要的儀器有量筒、移液管，
故答案為：③⑦；
b．定容時(shí)仰視讀數(shù)，水加入超過刻度線，導(dǎo)致最終結(jié)果偏小，
故答案為：偏小；
（2）MnO₄+為氧化劑，酸性溶液中Mn元素化合價(jià)+7價(jià)變化為+2價(jià)，H₂O₂ 做還原劑被氧化為氧氣，結(jié)合電子守恒和原子守恒得到離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+2O₂↑+8H₂O，
故答案為：2、5、6、H⁺、2、5、8、H₂O；
（3）酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化橡膠管，滴定時(shí)，將高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液注入酸式滴定管，滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是：滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紅色（或紫色），且30秒內(nèi)不褪色，
故答案為：酸式；滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紅色（或紫色），且30秒內(nèi)不褪色；
（4）平均耗用 KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL，
                    2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+2O₂↑+8H₂O，
                       2               5
   0.10mol•L^-1 ×V×10^-3L    n
n=2.5V×10^-4mol，
250ml溶液中過氧化氫物質(zhì)的量=2.5V×10^-4mol×$\frac{250}{25}$=2.5V×10^-3mol，
原過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{2.5V×1{0}^{-3}mol×34g/mol}{10.00mL×ρg/mL}$×100%=$\frac{0.0085V}{p}$×100%，
故答案為：$\frac{0.0085V}{p}$；
（5）依據(jù)c（待測）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$判斷，若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，讀取消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，測定結(jié)果偏高，
故答案為：偏高；

點(diǎn)評 本題考查了溶液配制、滴定實(shí)驗(yàn)的過程分析和計(jì)算應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)電子守恒和離子方程式書寫等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．