Question

今年5月12日14时28分，我国四川省汶川发生特大地震，给人民的生产生活带来了巨大灾难．过氧乙酸（CH₃COOOH）是震区防疫消毒广为使用的消毒剂．它可由H₂O₂和冰醋酸反应制取，所以在过氧乙酸中常含有残留的H₂O₂．测定产品中过氧乙酸浓度c₁，涉及下列反应：
①__MnO₄^-+__H₂O₂+__H⁺═__Mn²⁺+__O₂+__H₂O
②H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O
③CH₃COOOH+2I^-+2H⁺═CH₃COOH+I₂+H₂O
④I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-
请回答以下问题：
（1）配平反应①的离子方程式并标出电子转移情况：

2

MnO₄^-+

5

H₂O₂+

6

H⁺═

2

Mn²⁺+

5

O₂+

8

H₂O
（2）用Na₂S₂O₃标准溶液滴定I₂时（反应④）选用的指示剂是

淀粉溶液

．
（3）取b₀mL待测液，用硫酸使溶液酸化，再用浓度为a₁mol?L^-1的KMnO₄标准溶液滴定其中的H₂O₂，耗用的KMnO₄体积为b₁mL（反应①，滴定过程中KMnO₄不与过氧乙酸反应）．另取b₀mL待测液，加入过量的KI，并用硫酸使溶液酸化，此时过氧乙酸和残留的H₂O₂都能跟 KI反应生成 I₂（反应②和③）．再用浓度为a₂mol?L^-1的Na₂S₂O₃标准溶液滴定生成的I₂，耗用Na₂S₂O₃溶液体积为b₂mL．
请根据上述实验数据计算过氧乙酸的浓度（用含a₁、a₂、b₀、b₁、b₂的代数式表示）．c₀=

a2b2-5a1b1

2b0

．
（4）为计算待测液中过氧乙酸的浓度c₀，加入的KI的质量已过量但没有准确称量，是否影响测定结果

否

（填是或否）．

Answer 1

分析：（1）氧化还原反应中化合价升高值=化合价降低值=转移电子数，根据电子守恒来配平方程式；
（2）淀粉遇到单质碘变蓝色，可以用来检验碘单质的生成或存在；
（3）根据物质间的反应结合关系式来计算回答；
（4）过氧乙酸的量和碘单质的量有关，为保证所有的过氧乙酸全反应，必须让碘化钾过量，根据得到单质碘的量来确定过氧乙酸的量．

解答：解：（1）在化学反应中，锰元素化合价从+7价降为+2价，共降低5价，双氧水中的氧元素化合价从-1价升高到0价，共升高了2价，化合价升高值和降低值相等，所以高锰酸根之前是2，双氧水之前是5，根据原子守恒和电荷守恒来确定其他的系数，结果为：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂+8H₂O，故答案为：2；5；6；2；5；8；       
（2）淀粉遇碘单质显蓝色，用Na₂S₂O₃标准溶液滴定I₂时可以选用指示剂淀粉溶液，当滴入最后一滴时，溶液的蓝色消失，并且半分钟不变即为滴定终点，故答案为：淀粉溶液；
（3）根据反应I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-可知，过氧乙酸和残留的H₂O₂跟KI反应生成I₂的总量是：

a2b2×10-3

2

mol，根据反应2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂+8H₂O，结合高锰酸钾的物质的量可以计算双氧水的物质的量为

5a1b1

2

×10-3mol，根据反应H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O可以知道双氧水氧化碘离子生成碘单质的物质的量为

5a1b1

2

×10-3mol，所以过氧乙酸氧化碘离子生成碘单质的物质的量为：（

a2b2×10-3

2

-

5a1b1

2

×10-3）mol，根据反应CH₃COOOH+2I^-+2H⁺═CH₃COOH+I₂+H₂ O知过氧乙酸的物质的量为（

a2b2×10-3

2

-

5a1b1

2

×10-3）mol，其浓度为

a2b2-5a1b1

2b0

，
故答案为：

a2b2-5a1b1

2b0

；
（4）根据（3）的计算可以表明计算待测液中过氧乙酸的浓度c₀与加入的KI的质量多少没有关系，故答案为：否．

点评：本题是一道有关氧化还原反应的综合题，考查角度广，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大．