题目内容

12．氧化还原滴定原理同中和滴定原理相似，为了测定某未知浓度的NaHSO3溶液的浓度，现用0.1000mol/L的酸性KMnO4溶液进行滴定，回答下列问题：
（1）配平离子方程式：2MnO4-+5HSO3-+1H+-2Mn2++5SO42-+3H2O
（2）滴定过程中，NaHSO3溶液的体积是20.00mL，消耗0.100mol/L的酸性KMnO4溶液16.00mL，则NaHSO3溶液的物质的量浓度是0.2000 mol/L．
（3）下列操作会导致测定结果偏高的是ACD
A．未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管
B．滴定前锥形瓶未干燥
C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡
D．不小心将少量酸性KMnO4溶液滴在锥形瓶外
E．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视．

分析 （1）根据氧化还原反应中得失电子相等来配平方程式，1mol高锰酸根离子参加氧化还原反应得到5mol电子，1mol亚硫酸氢根离子参加氧化还原反应失去2mol电子；
（2）根据高锰酸钾和亚硫酸氢钠之间的关系式计算亚硫酸氢钠的物质的量浓度；
（3）根据c（待测）=$\frac{c（标注）×V（标准）}{V（待测）}$分析不当操作对V（标准）的影响，以此判断浓度的误差．

解答 解：（1）1mol高锰酸根离子参加氧化还原反应得到5mol电子，1mol亚硫酸氢根离子参加氧化还原反应失去2mol电子，所以得失电子的最小公倍数是10，则高锰酸根离子的计量数是2，亚硫酸氢根离子的计量数是5，其它原子根据原子守恒来配平，所以该方程式为：2MnO4-+5HSO3-+H+=2Mn2++5SO42-+3H2O，
故答案为：2，5，1，2，5，3；
 （2）设亚硫酸氢钠的物质的量浓度为xmol/L．
2MnO4-+5HSO3-+H+=2Mn2++5SO42-+3H2O．
2mol      5mol
0.0016mol 0.02xmol    解得：x=O.2000
故答案为：0.2000；
（3）A．酸式滴定管水洗后未用待测液润洗，会导致酸性高锰酸钾浓度偏小，需要高锰酸钾体积偏大，即造成V（标准）偏大，测定值偏大，故A正确；
B．盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗，待测液的物质的量不变，标准液的体积不变，c（待测）无影响，故B错误；
C．定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失，会导致测定高锰酸钾体积偏大，即造成V（标准）偏大，测定值偏大，故C正确；
D．不小心将少量酸性KMnO4溶液滴在锥形瓶外，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{c（标注）×V（标准）}{V（待测）}$，c（待测）偏大，故D正确；
E．滴定前仰视，滴定后俯视，造成V（标准）偏小，根据c（待测）=$\frac{c（标注）×V（标准）}{V（待测）}$分析，c（待测）偏小，故E错误；
故答案为：ACD．

点评 本题考查了氧化还原反应的配平、物质的量的有关计算、滴定误差分析等知识点，根据氧化还原反应中得失电子数相等来配平即可，注意误差分析的方法，题目难度不大．

练习册系列答案
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18．下列做法不应该提倡或者不正确的是（　　）
A．采取低碳、节俭的生活方式，深入农村和社区宣传环保知识
B．用活性炭为糖浆脱色和用次氯酸盐漂白纸浆的原理相同
C．热纯碱可以去油污，明矾可以净化水，漂白粉可用于漂白织物
D．海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法等
3．二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚（CH3OCH3）．
请回答下列问题：
（1）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：（甲醇：CH3OH）
①2H2（g）+CO（g）═CH3OH（g）；△H=-90.8kJ•mol-1
②2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ•mol-1
③CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJ•mol-1
则利用水煤气合成二甲醚的总反应的热化学方程式为3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ•mol-1．
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是ce（填字母代号）．
a．高温高压          b．加入催化剂        c．减少CO2的浓度
d．增加CO的浓度    e．分离出二甲醚
（2）、已知反应②2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）某温度下的平衡常数为400．此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质CH3OHCH3OCH3H2O
浓度/（mol•L-1）0.440.60.6
①比较此时正、逆反应速率的大小：v正＞ v逆 （填“＞”、“＜”或“=”）．
②若加入CH3OH后，经10min反应达到平衡，此时c（CH3OH）=0.04mol/L；该时间内反应速率v（CH3OH）=0.16 mol/（L•min）．
20．根据热化学方裎式S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=-297.3kJ•mol-1分析下列说法中正确的是（　　）
A．S（g）+O2（g）═SO2（g）△H＜-297.3kJ•mol-1
B．2SO2（g）═2S（s）+2O2（g）△H=+297.3kJ•mol-1
C．1molSO2的键能总和小于1molS和1molO2的键能总和
D．1molSO2具有的总能量大于1molS和1molO2的总能量
7．依据事实，写出下列反应的热化学方程式．
（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ．
则表示甲醇燃烧热的热化学方程CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.76 kJ•mol-1．
（2）同素异形体相互转化的反应热相当少而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难，现在可根据盖斯定律进行计算．
已知：P4（固体，白磷）+5O2（气体）=P4O10（固体）△H=-2983.2kJ•mol-1    ①
P（固体，红磷）+$\frac{5}{4}$O2（气体）=$\frac{1}{4}$P4O10（固体）△H=-738.5kJ•mol-1     ②
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式P4（s，白磷）=4P（s，红磷）△H=-29.2KJ•mol-1．
17．甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H2）还原氧化铁，有关反应为：CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=+260kJ•mol-1
已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ•mol-1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=-46kJ•mol-1；
（2）如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜．

①a处应通入CH4（填“CH4”或“O2”），b处电极上发生的电极反应式是O2+2H2O+4e=4OH-；②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH变小（填写“变大”“变小”或“不变”，下同），
装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度不变；
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH-以外还含有CO32-、HCO3-；
④若将装置I中电解质溶液换成硫酸溶液，则在工作过程中H+ 移向b电极（填“a”或“b”），a处电极上发生的电极反应式为CH4+8e-+2H2O═CO2+8H+．
4．火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会对环境造成严重影响．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
（1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ/mol
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ/mol
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867 kJ/mol．
（2）脱碳．将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H3
①取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述CO2转化为甲醇的反应热△H3＜0（填“＞”、“＜”或“=”），该反应的平衡常数表达式为$\frac{c（{CH}_{3}OH）•c{（H}_{2}O）}{c（{CO}_{2}）{•c}^{3}{（H}_{2}）}$．

②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．

试回答：0～10min内，氢气的平均反应速率为0.225mol/（L•min）．第10min后，若向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时CH3OH（g）的体积分数变大（填“变大”、“减少”或“不变”）．
（3）脱硫．
①有学者想利用如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料，A、B是惰性电极．则电子流出的电极为A（用A或B表示），A极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+．

②某种脱硫工艺中将废气处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物，可作为化肥．硫酸铵和硝酸铵的水溶液pH＜7，其原因用离子方程式表示为NH4++H2O?NH3．H2O+H+；常温下，向一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的氨水溶液，使溶液中的NO3-和NH4+的物质的量浓度相等，则溶液的pH=7（填写“＞”“=”或“＜”）．
1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（　　）
A．已知H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）；△H=-241.8 kJ•mol-1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ•mol-1
B．已知C（石墨，s）=C（金刚石，s）；△H=+1.9 kJ•mol-1，则石墨比金刚石稳定
C．已知NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）；△H=-57.3 kJ•mol-1，则含1mol NaOH的稀溶液与1mol的稀醋酸完全中和，放出的热量也等于57.3kJ
D．已知2C（s）+2O2（g）═2CO2（g））△H=a kJ•mol-1、2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=b kJ•mol-1，则a＞b
2．已知稀溶液中，1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol．

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