Question

2．某消毒劑的主要成分是過氧乙酸（CH₃COOOH）和雙氧水，某實驗室測定其中過氧乙酸含量的步驟如下：
第一步　稀釋試樣：準確量取2.00mL消毒劑，配成100mL稀溶液，待用．
第二步　除去試樣內的H₂O₂：準確量取20.00mL稀釋后的溶液于錐形瓶中，加入5.0mol•L^-1稀硫酸酸化，搖勻，用0.02000mol•L^-1的KMnO₄溶液滴定至終點，則試樣中的H₂O₂被氧化成O₂，Mn被還原成Mn²⁺．
第三步　立即向上述滴定后的溶液中加入過量的KI溶液，發(fā)生反應：
CH₃COOOH+2KI+2H₂SO₄═2KHSO₄+CH₃COOH+H₂O+I₂
第四步　然后再用0.1000mol•L^-1的Na₂S₂O₃標準溶液滴定生成的I₂，消耗Na₂S₂O₃標準溶液23.00mL．反應的化學方程式為2Na₂S₂O₃+I₂═2NaI+Na₂S₄O₆．
（1）寫出第二步中發(fā)生反應的離子方程式：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，反應終點的現(xiàn)象是溶液恰好由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘不褪色．
（2）第四步中Na₂S₂O₃標準溶液滴定生成的I₂用淀粉溶液作指示劑．
（3）若第二步中所加KMnO₄溶液過量，則測得過氧乙酸濃度將偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（4）計算該消毒劑中過氧乙酸的物質的量濃度（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）H₂O₂被高錳酸根氧化成O₂，高酸酸根被還原成Mn²⁺，據(jù)此寫出離子方程式；高錳酸根的顏色為紫紅色，滴定終點時，顯示高錳酸鉀溶液的顏色；
（2）碘遇淀粉變藍，Na₂S₂O₃標準溶液滴定生成的I₂用淀粉作指示劑；
（3）本題的原理是過氧乙酸與碘化鉀反應生成碘，再用硫代硫酸鈉與碘單質反應，關系式為：2Na₂S₂O₃～I₂～CH₃COOOH，碘的量增多，測得的過氧乙酸的濃度將會增大；
（4）根據(jù)關系式：2Na₂S₂O₃～I₂～CH₃COOOH計算．

解答 解：（1）H₂O₂被高錳酸根氧化成O₂，高酸酸根被還原成Mn²⁺，反應離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；高錳酸根的顏色為紫紅色，滴定終點時，溶液恰好由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘不褪色，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；溶液恰好由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘不褪色；
（2）碘遇淀粉變藍，Na₂S₂O₃標準溶液滴定生成的I₂用淀粉溶液作指示劑，
故答案為：淀粉溶液；
（3）第二步的高錳酸鉀用量過多，會在第三步消耗更多的碘化鉀，生成更多的碘單質，題的原理是過氧乙酸與碘化鉀反應生成碘，再用硫代硫酸鈉與碘單質反應，關系式為：2Na₂S₂O₃～I₂～CH₃COOOH，碘的量增多，測得的過氧乙酸的濃度將會增大，
故答案為：偏大；
（4）硫代硫酸鈉的物質的量為：23×10^-3L×0.1000mol/L=2.3×10^-3mol，根據(jù)關系式：2Na₂S₂O₃～I₂～CH₃COOOH，可算出20.00mL稀釋后的溶液中過氧乙酸的物質的量為$\frac{1}{2}×$2.3×10^-3mol，則原樣品中的過氧乙酸的物質的量為5×$\frac{1}{2}×$2.3×10^-3mol，則原消毒劑中過氧乙酸的濃度為c=$\frac{n}{V}$=5×$\frac{1}{2}×$2.3×10^-3mol÷（2.0×10^-3L）=2.875mol•L^-1，
故答案為：2.875．

點評 本題考查了物質含量的測定，是高頻考點，涉及氧化還原反應離子方程式的書寫、指示劑的選擇和終點的判斷等，中等難度，注意多步反應利用關系式來計算．