Question

10．氧化還原滴定原理同中和滴定原理相似，為了測(cè)定某NaHSO₃固體的純度，現(xiàn)用0.1000mol/L的酸性KMnO₄溶液進(jìn)行滴定，回答下列問(wèn)題：
（1）準(zhǔn)確量取一定體積的KMnO₄溶液需要使用的儀器是酸式滴定管．
（2）已知酸性KMnO₄溶液的還原產(chǎn)物為MnSO₄，寫(xiě)出此反應(yīng)的離子方程式：H⁺+2MnO₄^-+5HSO₃^-=2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O
（3）若準(zhǔn)確稱(chēng)取W gNaHSO₃固體溶于水配成500mL溶液，取25.00mL置于錐形瓶中，用KMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液V mL．則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去．NaHSO₃固體的純度為$\frac{13V}{25W}$×100%．
（4）下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高的是ACD
A．未用標(biāo)準(zhǔn)濃度的酸性KMnO₄溶液潤(rùn)洗滴定管
B．滴定前錐形瓶未干燥
C．滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后無(wú)氣泡
D．不小心將少量酸性KMnO₄溶液滴在錐形瓶外
E．觀察讀數(shù)時(shí)，滴定前仰視，滴定后俯視．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管；
（2）酸性KMnO₄溶液的還原產(chǎn)物為MnSO₄，+4價(jià)的硫被氧化為+6價(jià)，生成硫酸根離子，根據(jù)電子得失守恒、質(zhì)量守恒以及電荷守恒來(lái)配平；
（3）KMnO₄溶液呈紫色，與草酸反應(yīng)，紫色褪去，所以滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去，說(shuō)明滴定到終點(diǎn)；根據(jù)關(guān)系式：2MnO₄^-～5HSO₃^-計(jì)算NaHSO₃高的物質(zhì)的量和質(zhì)量，然后求出質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)注）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$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．

解答 解：（1）高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管，所以選用酸式滴定管量取高錳酸鉀溶液；
故答案為：酸式滴定管；
（2）酸性KMnO₄溶液的還原產(chǎn)物為MnSO₄，+4價(jià)的硫被氧化為+6價(jià)，生成硫酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為：H⁺+2MnO₄^-+5HSO₃^-=2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O；
故答案為：H⁺+2MnO₄^-+5HSO₃^-=2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O；
（3）KMnO₄溶液呈紫色，與草酸反應(yīng)，紫色褪去，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為：滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去；
故答案為：滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去；
若準(zhǔn)確稱(chēng)取WgNaHSO₃固體溶于水配成500mL溶液，取25.00mL置于錐形瓶中，用KMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液VmL．
              2MnO₄^-～5HSO₃^-
               2                 5
0.1000mol/L×V×10^-3L            n（HSO₃^-）
解得：n（HSO₃^-）=$\frac{5}{2}$×V×10^-4mol，即25.00mL溶液中NaHSO₃的物質(zhì)的量為=$\frac{5}{2}$×V×10^-4mol，所以500mL溶液中NaHSO₃的物質(zhì)的量為=$\frac{5}{2}$×V×10^-4mol$\frac{500}{25}$=5×V×10^-3mol，NaHSO₃固體的質(zhì)量為5×V×10^-3mol×104g/mol=5.2×V×10^-1g，純度為$\frac{5.2×V×1{0}^{-1}g}{Wg}$×100%=$\frac{13V}{25W}$×100%；
故答案為：$\frac{13V}{25W}$×100%；
（4）A．未用標(biāo)準(zhǔn)濃度的酸性KMnO₄溶液潤(rùn)洗滴定管，標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)注）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，c（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，故A正確；
B．滴定前錐形瓶未干燥，待測(cè)液的物質(zhì)的量不變，對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）無(wú)影響，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)注）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，c（標(biāo)準(zhǔn)）不變，故B錯(cuò)誤；
C．滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后無(wú)氣泡，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)注）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，c（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，故C正確；
D．不小心將少量酸性KMnO₄溶液滴在錐形瓶外，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)注）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，c（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，故D正確；
E．觀察讀數(shù)時(shí)，滴定前仰視，滴定后俯視，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏小，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)注）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，c（標(biāo)準(zhǔn)）偏小，故E錯(cuò)誤；
故選ACD．

點(diǎn)評(píng) 本題以物質(zhì)含量測(cè)定為背景考查了氧化還原滴定操作、誤差分析以及計(jì)算，難度不大，注意滴定原理的掌握．