题目内容

20．氧化还原滴定实验同中和滴定类似（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）．
 I．现用1.0×10-4 mol/L酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的双氧水溶液．反应离子方程式是：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O．填空回答问题：
（1）该滴定实验所需仪器为下列中的ADE．
A．酸式滴定管（50mL）  B．碱式滴定管（50mL）  C．量筒（10mL）  D．锥形瓶
E．滴定管夹  F．胶头滴管  G．漏斗
（2）不用碱（填“酸”或“碱”）式滴定管盛放高锰酸钾溶液．试分析原因：酸性KMnO4溶液会腐蚀碱式滴定管下端胶管．
（3）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，则（b-a） mL比实际消耗KMnO4溶液的体积小（填“大”或“小”）．根据（b-a） mL计算得到的待测浓度，比实际浓度小（填“大”或“小”）．
 II．测血钙的含量时，可将2.0mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量草酸铵（NH4）2C2O4晶体，反应生成CaC2O4沉淀． 将沉淀用稀硫酸处理得弱酸H2C2O4后，再用酸性KMnO4溶液滴定，氧化产物为CO2，还原产物为Mn2+，若终点时用去20.0mL 1.0×10-4 mol•L-1的KMnO4溶液．
（1）写出用KMnO4滴定H2C2O4的离子方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O．
（2）判断滴定终点的方法是溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色．
（3）计算：血液中含钙离子的浓度为2.5×10-3mol•L-1．

分析 I．（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；
II．（1）高锰酸钾具有强氧化性，在硫酸条件下将H2C2O4氧化为CO2，自身被还原为MnSO4，据此写出反应的滤渣方程式；
（2）高锰酸钾溶液本身有颜色，为紫色，在开始滴入草酸中时被还原，颜色消失，当达到滴定终点时，加入最后一滴高锰酸钾溶液颜色不褪去，溶液应该是由无色变为浅紫色；
（3）利用有关反应的方程式可以得出关系式：5Ca2+～2KMnO4，据此计算．

解答 解：I．（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，即ADE；
故答案为：ADE；
（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，c（待测）偏小；
故答案为：小；小；
II．（1）高锰酸钾具有强氧化性，在硫酸条件下将H2C2O4氧化为CO2，自身被还原为MnSO4，反应方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O，离子方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，
故答案为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（2）高锰酸钾溶液本身有颜色，为紫色，在开始滴入草酸中时被还原，颜色消失，当达到滴定终点时，加入最后一滴高锰酸钾溶液颜色不褪去，溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色，
故答案为：溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色；
（3）由CaC2O4+H2SO4═CaSO4+H2C2O4、2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可以得出关系式：5Ca2+～2KMnO4，所以n（Ca2+）=2.5n（KMnO4）=1.0×10-4mol/L×0.02L×2.5，所以可计算出2 mL该血液中含钙的物质的量为：1.0×10-4mol/L×0.02L×2.5=5×10-6mol，所以血液中含钙离子的浓度为$\frac{5×10{\;}^{-6}mol}{0.02L}$=2.5×10-3mol•L-1，
故答案为：2.5×10-3．

点评 本题主要考查了化学方程式书写、氧化还原反应、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，是对所需知识的综合运用，需要学生具有扎实的基础知识与分析问题、解决问题的能力．

练习册系列答案
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10．下列说法正确的是（　　）
A．食盐水是电解质
B．氯化氢是电解质，所以液态氯化氢导电，气态氯化氢不导电
C．CuSO4是电解质，CuSO4•5H2O不是电解质
D．蔗糖、乙醇等多数有机化合物和非金属氧化物都是非电解质
11．生活中的一些问题常涉及到化学知识，下列叙述正确的是（　　）
A．晶体硅具有半导体的性质，所以可以制作光导纤维
B．燃煤中加入生石灰可以减少二氧化硫的排放
C．明矾和漂白粉常用于自来水的处理，两者的作用原理相同
D．氯化铁溶液可用于制作印刷电路板是因为其具有氧化性，与铜发生置换反应
8．下列有关物质的鉴别方法正确的是（　　）
A．在进行焰色反应时，透过蓝色钴玻璃看到紫色火焰，证明含K+，不含Na+
B．向某无色溶液中加入稀盐酸无现象，再加入BaCl2溶液产生白色沉淀，证明含SO42ˉ
C．向某无色溶液中加入稀盐酸后，再加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明含Clˉ
D．向某无色溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，证明含CO32ˉ
15．（1）已知4℃时四种化合物在水中和液氨中的溶解度如表：
AgNO3Ba（NO3）2AgClBaCl2
H2O（l）170g9.20g1.50×10-4g33.3g
NH3（l）86.0g97.2g0.80g0.01g
①上述四种物质能在水中发生的复分解反应的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓；
②上述四种物质能在液氨中发生的复分解反应的化学方程式为Ba（NO3）2+2AgCl=2AgNO3+BaCl2↓；
（2）完成下列反应的离子方程式：
①碳酸氢铵溶液与少量的烧碱溶液反应：HCO3-+OH-=H2O+CO32-；
②20毫升0.1mol/L碳酸氢钙溶液与56毫升0.05mol/L氢氧化钠溶液反应：5Ca2++7HCO3-+7OH-═5CaCO3↓+2CO32-+7H2O；
③石灰乳与少量的碳酸氢钠溶液反应：Ca（OH）2+HCO3-═CaCO3↓+H2O+OH-．
5．某溶液M能使紫色石蕊试液变红色，其中可能含有CO32-、SO42-、NO3-、SiO32-、[Al（OH）4]-、NH4+、Fe2+、Fe3+、Ba2+、Al3+中的一种或几种离子，取溶液进行连续实验，能实现如图转化：

依据以上信息，回答下列问题：
（1）上述离子中，溶液M中一定没有的是：SO42-、Al3+、Fe2+、NH4+；肯定含有的是：SO42-、Al3+、Fe2+、NH4+．对不能确定是否存在的离子，选择下列试剂中的一种加入M溶液中，根据现象就可判断，则该试剂是：C（填序号）．
a．NaOH溶液  b．石蕊试剂    c．KSCN溶液  d．KMnO4溶液
（2）气体F的电子式为：，沉淀C的化学式为：BaSO4，沉淀G的化学式为：Fe（OH）3．
（3）步骤③反应的化学方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3；步骤⑦发生反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-．
12．在同温同压下，某有机物和过量Na反应得到15mL氢气，另取一份等质量的该有机物和足量的NaHCO3反应得20mL二氧化碳；则该有机物可能是（　　）
A．HOOC-COOHB．HOCH2CH（OH）COOHC．HOOCCH（OH）CH2COOHD．CH2OHCH2OH
9．CO是火力发电厂释放出的主要尾气，为减少对环境污染，发电厂试图采用CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气（COCl2）．某温度下，向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2，在催化剂的作用下发生反应：CO（g）+Cl2（g）?COCl2（g）△H=a kJ/mol
反应过程中测定的部分数据如下表：
t/minn （CO）/mol n （Cl2）/mol
01.200.60
10.90
20.80
40.20
（1）反应0～2min末的平均速率v（COCl2）=0.1mol/（L?min）．
（2）在2min～4min间，v（Cl2）正=v（Cl2）逆 （填“＞”、“=”或“＜”），该温度下K=5．
（3）在表格中画出0～4min末n（COCl2）随时间的变化示意图图2

（4）已知X、L可分别代表温度或压强，如图2表示L一定时，CO的转化率随X的变化关系．X代表的物理量是温度；a＜0 （填“＞”，“=”，“＜”），依据是因为X增大时，CO的平衡转化率降低，平衡逆向移动．
10．碘酸（HIO3）及其盐在工农业生产及科学研究中具有广泛的用途，回答下列问题：
（1）碘酸（HIO3）是中强酸，其水溶液中电离平衡常数表达式Ka=$\frac{[{H}^{+}]×[I{{O}_{3}}^{-}]}{[HI{O}_{3}]}$
（2）碘酸钾是含碘食盐的碘添加剂，其制备方法可用碘与KC1O3在硫酸存在的条件下反应，生成KH（IO3）2、KCl和另外一种酸式盐A，KH（IO3）2再与KOH反应，
①酸式盐A的水溶液中各离子浓度大小关系为c（H+）＞c（SO42-）=c（K+）＞c（OH-）．
②碘、KC1O3、硫酸作用生成KH（IO3）2的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：3
③KH（IO3）2再与K0H反应生成碘酸钾的化学方程式为KH（IO3）2+KOH=2KIO3+H2O
（3）以肼（N2H4）-空气碱性燃料电池为电源电解KI溶液也可制取KIO3．
①肼（N2H4）-空气碱性燃料电池的负极反应式为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑．
②电解KI溶液的阳极电极反应式为I-+3H2O-6e-=IO3-+3H+，每生成1molKIO3时，理论上消耗肼的质量为48g．

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