Question

15．過(guò)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(guò)氧化氫溶液，準(zhǔn)確測(cè)定了過(guò)氧化氫的含量，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
（1）移取10.00mL密度為ρ g/mL的過(guò)氧化氫溶液至250mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻．移取稀釋后的過(guò)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(cè)試樣．
（2）用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測(cè)試樣，其反應(yīng)的離子方程式如下，請(qǐng)將相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)填寫(xiě)在橫線上．MnO₄^-+H₂O₂+H⁺=Mn²⁺+8 H₂O+O₂↑
（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．
（4）重復(fù)滴定三次，平均耗用c mol•L^-1 KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL，則原過(guò)氧化氫溶液中過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.085cV}{ρ}$×100%．
（5）下列操作能使測(cè)定結(jié)果偏高的是AC．（錯(cuò)選不得分）
A．滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失．
B．讀取高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積時(shí)，滴定前平視，滴定后俯視．
C．滴定前，在用蒸餾水洗滌滴定管后，未用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗．
D．滴定過(guò)程中，錐形瓶中部分溶液濺出．

Answer 1

分析 （2）殘缺方程式配平首先確定缺什么，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，配平化學(xué)方程式；
（3）酸式滴定管可以量取具有強(qiáng)氧化性的溶液，高錳酸鉀具有顏色，錳離子無(wú)色；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算消耗過(guò)氧化氫的量然后計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）滴定實(shí)驗(yàn)中誤差分析依據(jù)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積變化判斷產(chǎn)生誤差的結(jié)果，
c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)溶液）V（標(biāo)準(zhǔn)溶液）}{V（待測(cè)溶液）}$，若標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗體積越大，測(cè)定結(jié)果越高；
A．若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則有一部分溶液占據(jù)了氣泡的體積；
B．觀察酸式滴定管液面時(shí)，滴定前平視，滴定后俯視，讀出的消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏��；
C．滴定前，在用蒸餾水洗滌滴定管后，未用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積會(huì)增大；
D．滴定過(guò)程中，錐形瓶中部分溶液濺出，則消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積會(huì)偏小，據(jù)此分析．

解答 解：（2）方程式中，高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性，能將雙氧水氧化為氧氣，先確定缺的是O₂，錳元素化合價(jià)降低了5價(jià)，生成1mol氧氣時(shí)，氧元素化合價(jià)升高2價(jià)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，配平化學(xué)方程式高錳酸根前面的系數(shù)為2，雙氧水前面的系數(shù)為5，根據(jù)原子守恒來(lái)配平其他物質(zhì)前面的系數(shù)，配平得到的離子方程式為2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+8H₂O+5O₂，
答案為：2、5、6、2、8、5；
（3）由于高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液具有強(qiáng)氧化性，所以只能使用酸式滴定管，滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是：滴入一滴高錳酸鉀溶液，溶液呈淺紅色，且30秒內(nèi)不褪色，
故答案為：酸式；滴入一滴高錳酸鉀溶液，溶液呈淺紅色，且30秒內(nèi)不褪色；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式可以得到關(guān)系式：2MnO₄^-～5H₂O₂，耗用c mol/L KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL，即cV×10^-3mol的高錳酸鉀時(shí)，所用雙氧水的物質(zhì)的量：2.5cV×10^-3mol，則原過(guò)氧化氫的質(zhì)量為：0.025cVmol×34g/mol=0.85cV，過(guò)氧化氫溶液中過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.85cV}{10.00ml×ρg/mol}$×100%=$\frac{0.085cV}{ρ}$×100%，
故答案為：$\frac{0.085cV}{ρ}$×100%；
（5）A．若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，有一部分溶液占據(jù)了氣泡的體積，并沒(méi)有滴入錐形瓶，則測(cè)定結(jié)果偏高；
B．觀察酸式滴定管液面時(shí)，滴定前平視，滴定后俯視，讀出的消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小，則測(cè)定結(jié)果偏低；
C．滴定前，在用蒸餾水洗滌滴定管后，未用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積會(huì)增大，則測(cè)定結(jié)果偏高；
D．滴定過(guò)程中，錐形瓶中部分溶液濺出，則消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積會(huì)偏小，則測(cè)定結(jié)果偏低，
故選AC．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道綜合知識(shí)題目，考查角度廣，要求學(xué)生具有分析和解決問(wèn)題的能力，主要是滴定實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用分析，化學(xué)方程式定量計(jì)算，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，難度中等．