Question

14．氧化还原滴定同中和滴定类似（用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之）．现有0.001000mol/L酸性KMnO₄溶液和10.00mL未知浓度的无色NaHSO₃溶液，反应的离子方程式是：
H⁺+2MnO₄^-+5HSO₃^-=2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O，回答下列问题：
（1）该滴定实验所需仪器（或试剂）为下列中的ADEF（填序号）．
A．酸式滴定管（25mL） B．碱式滴定管（25mL） C．量筒（10mL） D．锥形瓶
E．铁架台 F．滴定管夹 G．胶头滴管 H．漏斗 I．甲基橙试剂 J．酚酞试剂
（2）不能用碱（填酸或碱）式滴定管盛放酸性高锰酸钾溶液，试分析原因酸性KMnO₄溶液会腐蚀碱式滴定管下端胶管．
（3）若滴定前平视KMnO₄溶液液面，刻度为amL；滴定后俯视液面，刻度为bmL，则（b-a）mL比实际KMnO₄消耗的体积少（填“多”或“少”）．根据（b-a）mL计算，得到的待测液浓度比实际浓度小（填“大”或“小”）．
（4）若滴定前酸性KMnO₄溶液刻度在“0”mL处，滴定结束时，刻度如图所示，则终点读数为20.40mL，待测NaHSO₃溶液的浓度为0.005100mol/L．

Answer 1

分析 （1）酸性高锰酸钾具有强氧化性，实验时应用酸式滴定管，无色NaHSO₃溶液显酸性，用酸式滴定管，滴定过程还需要烧杯、锥形瓶、滴定管夹和铁架台；
（2）高锰酸钾具有强氧化性能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管；
（3）滴定后俯视液面，读数偏小；根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$×$\frac{5}{2}$分析不当操作对V（标准）的影响，以此判断浓度的误差；
（4）根据滴定管的结构和精确度以及测量的原理分析；已知反应为H⁺+2MnO₄^-+5HSO₃^-=2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O，MnO₄^-与NaHSO₃的物质的量关系计算．

解答 解：（1）酸性高锰酸钾具有强氧化性，实验时应用酸式滴定管，无色NaHSO₃溶液显酸性，用酸式滴定管，滴定过程还需要要锥形瓶、滴定管夹和铁架台，所以需要用到的是：酸式滴定管、锥形瓶、滴定管夹和铁架台，即ADEF；
故答案为：ADEF；
（2）高锰酸钾具有强氧化性能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管，所以不用用碱式滴定管盛放高锰酸钾溶液，应该用酸式滴定管；
故答案为：碱；酸性KMnO₄溶液会腐蚀碱式滴定管下端胶管；
（3）滴定前平视KMnO₄液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，读数偏小，则（b-a）mL比实际消耗KMnO₄溶液体积少； 根据（b-a）mL计算得到的待测浓度，造成V（标准）偏小，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$×$\frac{5}{2}$分析，c（待测）偏小；
故答案为：少；小；
（4）若滴定前酸性KMnO₄溶液刻度在“0”mL处，滴定结束时，读数为20.40mL，
已知反应为H⁺+2MnO₄^-+5HSO₃^-=2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O，则c（HSO₃^-）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$×$\frac{5}{2}$=$\frac{0.001000mol/L×0.0204L}{0.010L}$×$\frac{5}{2}$=0.005100mol/L，
故答案为：20.40；0.005100mol/L．

点评 本题主要考查了滴定操作、误差分析以及计算，难度中等，理解掌握中和滴定、氧化还原滴定的原理是解题关键．