Question

专家预测本世纪是生命科学研究的昌盛时期，人们将通过学科间的交叉、渗透与合作研究揭示生命现象与本质．研究发现，进入生物体内的氧分子，参与酶促或非酶反应时，可接受1个电子转变为超氧阴离子自由基（0₂^-），O₂^-既能与体内的蛋白质和核酸等活性物质直接作用，又能衍生为H₂O₂、羟基自由基、单线态氧（¹O₂，¹O₂的电子处于激发状态）等．?OH可以引发不饱和脂肪酸脂质（RH）过氧化反应，产生一系列自由基，如：脂质自由基，脂氧自由基，脂过氧自由基和脂过氧化物（ROOH）．这些含有氧而又比O₂活泼很多的化合物，称为活性氧，也有人将它们统归为氧自由基类．
一切需氧生物均能产生活性氧，在机体内有一套完整的活性氧系统（抗氧化酶和抗氧化剂），能将活性氧转变为活性较低的物质，机体因此受到保护．人们利用羟胺氧化的方法可以检测其生物系统中O₂^-含量，原理是O₂^-与羟胺（NH₂OH）在弱酸性环境中反应生NO₂^-和一种过氧化物．N0₂^-在对氨基苯磺酸和α-萘胺作用下，生成粉红的偶氮染体，染体在λ=530nm处有显著吸收，且其吸收值（D530）与c（N0₂^-）成正比，从而可计算出样品中的O₂^-含量．若此时测得c（N0₂^-）=2.500×1O^-3mol/L．
（1）请根据测定原理写出有关反应的离子方程式：______．
（2）计算该样品c（O₂^-）=______（假设反应前后体积不变）．
（3）如用羟胺氧化法测定O₂^-时，将另一产物作为检测物．选择用0.0020mol/L酸性KMn0₄进行定量分析，量取25mL进行实验．
①请写出其测定原理的反应方程式：______．
②是否需要指示剂______（填“是”或“否”）判断终点，达到终点的标志是______．
③在下列操作（其他操作正确）会造成测定结果偏高的是______．
A、滴定管终点读数时俯视读数           B、锥形瓶用待测液润洗
C、配制好的KMn0₄有部分变质          D、滴定时发现尖嘴部分有气泡，滴定后消失
E、滴定时锥形瓶中有部分溅出           F、滴定后，发现尖嘴部分挂有一滴
④由方法一测定的结果，推测方法二中酸性KMn0₄应消耗______mL．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据题中信息结合质量守恒定律书写化学方程式；
（2）根据离子方程式中c（O₂^-）与c（N0₂^-）的计量数关系计算；
（3）①根据MnO₄^-的氧化性和H₂O₂的还原性结合质量守恒定律和电荷守恒书写离子方程式；
②高锰酸钾呈紫红色，本身具有颜色，无需加指示剂，反应终点溶液呈无色，滴定时要待紫色恰好褪去，且半分钟不变色方可为滴定终点；
③根据C_标V_标=C_待V_待判断不正确的操作对物质的量或体积产生的影响判断误差；
④根据关系式进行计算．
解答：解：（1）O₂^-与羟胺（NH₂OH）在弱酸性环境中反应生NO₂^-和一种过氧化物，根据质量守恒应为H₂O₂，故答案为：NH₂OH+2O₂^-+H⁺=NO₂^-+H₂O₂+H₂O；
（2）根据反应式：NH₂OH+2O₂^-+H⁺=NO₂^-+H₂O₂+H₂O，c（NH₂OH）：c（O₂^-）=1：2，则c（O₂^-）=2×2.500×1O^-3mol/L=5.00×10^-3mol/L，故答案为：5.00×10^-3mol/L；
（3）①MnO₄^-具有氧化性，H₂O₂具有还原性，二者发生氧化还原反应生成Mn²⁺和O₂，故答案为：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
②高锰酸钾呈紫红色，本身具有颜色，无需加指示剂，反应终点溶液呈无色，滴定时要待紫色恰好褪去，且半分钟不变色方可为滴定终点，
故答案为：否；紫色恰好褪去，且半分钟不变色；
③根据C_标V_标=C_待V_待
A、滴定管终点读数时俯视读数V_待体积偏大，浓度偏小；
B、锥形瓶用待测液润洗会导致物质的量偏大，结果偏大；
C、配制好的KMn0₄有部分变质会导致所用高锰酸钾浓度偏小，V_标偏大，结果偏大；
D、滴定时发现尖嘴部分有气泡，滴定后消失，导致V_标偏大，结果偏大
E、滴定时锥形瓶中有部分溅出，会导致待测物质的量减少，V_待体积偏小，导致结果偏小；
F、滴定后，发现尖嘴部分挂有一滴会导致所用滴定液体积偏大，V_标偏大，浓度偏大，
故答案为：B、C、D、F；
④根据反应式：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  
故答案为：12.5．
点评：本题较为综合，以信息题目的形式呈现，考查物质的组成和含量的测定，做题时注意把握题给信息，具有一定难度．