Question

專家預(yù)測本世紀(jì)是生命科學(xué)研究的昌盛時期，人們將通過學(xué)科間的交叉、滲透與合作研究揭示生命現(xiàn)象與本質(zhì)．研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)入生物體內(nèi)的氧分子，參與酶促或非酶反應(yīng)時，可接受1個電子轉(zhuǎn)變?yōu)槌�氧陰離子自由基（0₂^-），O₂^-既能與體內(nèi)的蛋白質(zhì)和核酸等活性物質(zhì)直接作用，又能衍生為H₂O₂、羥基自由基（?OH）、單線態(tài)氧（¹O₂，¹O₂的電子處于激發(fā)狀態(tài)）等．?OH可以引發(fā)不飽和脂肪酸脂質(zhì)（RH）過氧化反應(yīng)，產(chǎn)生一系列自由基，如：脂質(zhì)自由基（?R），脂氧自由基（RO?），脂過氧自由基（ROO?）和脂過氧化物（ROOH）．這些含有氧而又比O₂活潑很多的化合物，稱為活性氧，也有人將它們統(tǒng)歸為氧自由基類．
一切需氧生物均能產(chǎn)生活性氧，在機(jī)體內(nèi)有一套完整的活性氧系統(tǒng)（抗氧化酶和抗氧化劑），能將活性氧轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚暂^低的物質(zhì)，機(jī)體因此受到保護(hù)．人們利用羥胺氧化的方法可以檢測其生物系統(tǒng)中O₂^-含量，原理是O₂^-與羥胺（NH₂OH）在弱酸性環(huán)境中反應(yīng)生NO₂^-和一種過氧化物．N0₂^-在對氨基苯磺酸和α-萘胺作用下，生成粉紅的偶氮染體，染體在λ=530nm處有顯著吸收，且其吸收值（D530）與c（N0₂^-）成正比，從而可計算出樣品中的O₂^-含量．若此時測得c（N0₂^-）=2.500×1O^-3mol/L．
（1）請根據(jù)測定原理寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：______．
（2）計算該樣品c（O₂^-）=______（假設(shè)反應(yīng)前后體積不變）．
（3）如用羥胺氧化法測定O₂^-時，將另一產(chǎn)物作為檢測物．選擇用0.0020mol/L酸性KMn0₄進(jìn)行定量分析，量取25mL進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
①請寫出其測定原理的反應(yīng)方程式：______．
②是否需要指示劑______（填“是”或“否”）判斷終點(diǎn)，達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是______．
③在下列操作（其他操作正確）會造成測定結(jié)果偏高的是______．
A、滴定管終點(diǎn)讀數(shù)時俯視讀數(shù)　　　　　 B、錐形瓶用待測液潤洗
C、配制好的KMn0₄有部分變質(zhì)　　　　　D、滴定時發(fā)現(xiàn)尖嘴部分有氣泡，滴定后消失
E、滴定時錐形瓶中有部分濺出　　　　　 F、滴定后，發(fā)現(xiàn)尖嘴部分掛有一滴
④由方法一測定的結(jié)果，推測方法二中酸性KMn0₄應(yīng)消耗______mL．

Answer 1

解：（1）O₂^-與羥胺（NH₂OH）在弱酸性環(huán)境中反應(yīng)生NO₂^-和一種過氧化物，根據(jù)質(zhì)量守恒應(yīng)為H₂O₂，故答案為：NH₂OH+2O₂^-+H⁺=NO₂^-+H₂O₂+H₂O；
（2）根據(jù)反應(yīng)式：NH₂OH+2O₂^-+H⁺=NO₂^-+H₂O₂+H₂O，c（NH₂OH）：c（O₂^-）=1：2，則c（O₂^-）=2×2.500×1O^-3mol/L=5.00×10^-3mol/L，故答案為：5.00×10^-3mol/L；
（3）①M(fèi)nO₄^-具有氧化性，H₂O₂具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Mn²⁺和O₂，故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
②高錳酸鉀呈紫紅色，本身具有顏色，無需加指示劑，反應(yīng)終點(diǎn)溶液呈無色，滴定時要待紫色恰好褪去，且半分鐘不變色方可為滴定終點(diǎn)，
故答案為：否；紫色恰好褪去，且半分鐘不變色；
③根據(jù)C_標(biāo)V_標(biāo)=C_待V_待
A、滴定管終點(diǎn)讀數(shù)時俯視讀數(shù)V_待體積偏大，濃度偏�。�
B、錐形瓶用待測液潤洗會導(dǎo)致物質(zhì)的量偏大，結(jié)果偏大；
C、配制好的KMn0₄有部分變質(zhì)會導(dǎo)致所用高錳酸鉀濃度偏小，V_標(biāo)偏大，結(jié)果偏大；
D、滴定時發(fā)現(xiàn)尖嘴部分有氣泡，滴定后消失，導(dǎo)致V_標(biāo)偏大，結(jié)果偏大
E、滴定時錐形瓶中有部分濺出，會導(dǎo)致待測物質(zhì)的量減少，V_待體積偏小，導(dǎo)致結(jié)果偏小；
F、滴定后，發(fā)現(xiàn)尖嘴部分掛有一滴會導(dǎo)致所用滴定液體積偏大，V_標(biāo)偏大，濃度偏大，
故答案為：B、C、D、F；
④根據(jù)反應(yīng)式：NH₂OH+2O₂^-+H⁺=NO₂^-+H₂O₂+H₂O和2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，
可得：10n（O₂^-）～5n（H₂O₂）～2n（MnO₄^-）
5 2
25×10^-3L×2.500×1O^-3mol/L 0.0020mol/L×V
解之得V=12.5ml
故答案為：12.5．
分析：（1）根據(jù)題中信息結(jié)合質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)離子方程式中c（O₂^-）與c（N0₂^-）的計量數(shù)關(guān)系計算；
（3）①根據(jù)MnO₄^-的氧化性和H₂O₂的還原性結(jié)合質(zhì)量守恒定律和電荷守恒書寫離子方程式；
②高錳酸鉀呈紫紅色，本身具有顏色，無需加指示劑，反應(yīng)終點(diǎn)溶液呈無色，滴定時要待紫色恰好褪去，且半分鐘不變色方可為滴定終點(diǎn)；
③根據(jù)C_標(biāo)V_標(biāo)=C_待V_待判斷不正確的操作對物質(zhì)的量或體積產(chǎn)生的影響判斷誤差；
④根據(jù)關(guān)系式進(jìn)行計算．
點(diǎn)評：本題較為綜合，以信息題目的形式呈現(xiàn)，考查物質(zhì)的組成和含量的測定，做題時注意把握題給信息，具有一定難度．