Question

20．氧化還原滴定實(shí)驗(yàn)同中和滴定類(lèi)似（用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之）．
 I．現(xiàn)用1.0×10^-4 mol/L酸性KMnO₄溶液滴定未知濃度的雙氧水溶液．反應(yīng)離子方程式是：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O．填空回答問(wèn)題：
（1）該滴定實(shí)驗(yàn)所需儀器為下列中的ADE．
A．酸式滴定管（50mL）  B．堿式滴定管（50mL）  C．量筒（10mL）  D．錐形瓶
E．滴定管夾  F．膠頭滴管  G．漏斗
（2）不用堿（填“酸”或“堿”）式滴定管盛放高錳酸鉀溶液．試分析原因：酸性KMnO₄溶液會(huì)腐蝕堿式滴定管下端膠管．
（3）滴定前平視KMnO₄液面，刻度為a mL，滴定后俯視液面刻度為b mL，則（b-a） mL比實(shí)際消耗KMnO₄溶液的體積�。ㄌ睢按蟆被颉靶　保�．根據(jù)（b-a） mL計(jì)算得到的待測(cè)濃度，比實(shí)際濃度�。ㄌ睢按蟆被颉靶　保�．
 II．測(cè)血鈣的含量時(shí)，可將2.0mL血液用蒸餾水稀釋后，向其中加入足量草酸銨（NH₄）₂C₂O₄晶體，反應(yīng)生成CaC₂O₄沉淀． 將沉淀用稀硫酸處理得弱酸H₂C₂O₄后，再用酸性KMnO₄溶液滴定，氧化產(chǎn)物為CO₂，還原產(chǎn)物為Mn²⁺，若終點(diǎn)時(shí)用去20.0mL 1.0×10^-4 mol•L^-1的KMnO₄溶液．
（1）寫(xiě)出用KMnO₄滴定H₂C₂O₄的離子方程式2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．
（2）判斷滴定終點(diǎn)的方法是溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不褪色．
（3）計(jì)算：血液中含鈣離子的濃度為2.5×10^-3mol•L^-1．

Answer 1

分析 I．（1）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)用酸式滴定管，無(wú)色NaHSO₃溶液顯酸性，用酸式滴定管，滴定過(guò)程還需要燒杯、錐形瓶、滴定管夾和鐵架臺(tái)；
（2）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性能腐蝕堿式滴定管中的橡膠管；
（3）滴定后俯視液面，讀數(shù)偏小；根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$×$\frac{5}{2}$分析不當(dāng)操作對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）的影響，以此判斷濃度的誤差；
II．（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，在硫酸條件下將H₂C₂O₄氧化為CO₂，自身被還原為MnSO₄，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的濾渣方程式；
（2）高錳酸鉀溶液本身有顏色，為紫色，在開(kāi)始滴入草酸中時(shí)被還原，顏色消失，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，加入最后一滴高錳酸鉀溶液顏色不褪去，溶液應(yīng)該是由無(wú)色變?yōu)闇\紫色；
（3）利用有關(guān)反應(yīng)的方程式可以得出關(guān)系式：5Ca²⁺～2KMnO₄，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：I．（1）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)用酸式滴定管，無(wú)色NaHSO₃溶液顯酸性，用酸式滴定管，滴定過(guò)程還需要要錐形瓶、滴定管夾和鐵架臺(tái)，所以需要用到的是：酸式滴定管、錐形瓶、滴定管夾，即ADE；
故答案為：ADE；
（2）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性能腐蝕堿式滴定管中的橡膠管，所以不用用堿式滴定管盛放高錳酸鉀溶液，應(yīng)該用酸式滴定管；
故答案為：堿；酸性KMnO₄溶液會(huì)腐蝕堿式滴定管下端膠管；
（3）滴定前平視KMnO₄液面，刻度為a mL，滴定后俯視液面刻度為b mL，讀數(shù)偏小，則（b-a）mL比實(shí)際消耗KMnO₄溶液體積少； 根據(jù)（b-a）mL計(jì)算得到的待測(cè)濃度，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏小，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$×$\frac{5}{2}$分，c（待測(cè)）偏小；
故答案為：小；��；
II．（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，在硫酸條件下將H₂C₂O₄氧化為CO₂，自身被還原為MnSO₄，反應(yīng)方程式為2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O，離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（2）高錳酸鉀溶液本身有顏色，為紫色，在開(kāi)始滴入草酸中時(shí)被還原，顏色消失，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，加入最后一滴高錳酸鉀溶液顏色不褪去，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不褪色，
故答案為：溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
（3）由CaC₂O₄+H₂SO₄═CaSO₄+H₂C₂O₄、2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O可以得出關(guān)系式：5Ca²⁺～2KMnO₄，所以n（Ca²⁺）=2.5n（KMnO₄）=1.0×10^-4mol/L×0.02L×2.5，所以可計(jì)算出2 mL該血液中含鈣的物質(zhì)的量為：1.0×10^-4mol/L×0.02L×2.5=5×10^-6mol，所以血液中含鈣離子的濃度為$\frac{5×10{\;}^{-6}mol}{0.02L}$=2.5×10^-3mol•L^-1，
故答案為：2.5×10^-3．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、氧化還原反應(yīng)、滴定操作、誤差分析以及計(jì)算，難度中等，理解掌握中和滴定、氧化還原滴定的原理是解題關(guān)鍵，是對(duì)所需知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．