Question

21．本世纪是生命科学研究的昌盛时期，科学家研究发现，进入生物体内的氧分 子，可接受1个电子转变为超氧阴离子自由基（O₂^-），进而引发产生一系列自由基．一切需氧生物在其机体内均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（NH₂OH）氧化的方法可以检测其生物系统中O₂^-含量，原理是O₂^-与羟胺在酸性条件下反应生成NO₂^-和一种过氧化物．NO₂^-在对氨基苯磺酸和α-萘胺作用下，生成粉红的偶氮染体，染体在波长530nm处有显著吸收，且其吸收值与c（NO₂^-）成正比，从而可计算出样品中的O₂^-含量．某实验室用以上方法处理后测得溶液中n（NO₂^-）=2.500×10^-3 mol．
（1）根据测定原理写出有关反应离子方程式

 

；
（2）计算该样品中n（O₂^-）=

 

；
（3）如用羟胺氧化法测定O₂^-时，将其生成的过氧化物作为检测物，若选用氧化还原法进行定量分析．原理：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O．取该溶液25.00mL，用0.1000mol/L酸性KMnO₄标准溶液进行滴定，到达终点时用去KMnO₄标准溶液VmL．
①测定所用的主要玻璃仪器为

 

、

 

，滴定终点的现象为

 

；
②根据实验数据计算该样品中n（O₂^-）=

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

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n（O₂^-）与n（N0₂^-）的计量数关系计算；
（3）①滴定所需的玻璃仪器有酸性KMnO₄存放在酸式滴定管中，待测液存放在锥形瓶中，过氧化氢本身无色，当过氧化氢完全反应后溶液为浅紫红色；
②根据两个方程式列出O₂^-和高锰酸钾溶液的关系式，然后求解．

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，n（NO₂^-）：n（O₂^-）=1：2，则n（O₂^-）=2×2.500×1O^-3mol=5.00×10^-3mol，故答案为：5.00×10^-3mol；
（3）①滴定所需的玻璃仪器有酸性KMnO₄存放在酸式滴定管中，待测液存放在锥形瓶中，过氧化氢本身无色，当过氧化氢完全反应后溶液变为浅紫红色，
故答案为：酸式滴定管、锥形瓶，锥形瓶中的溶液显浅紫红色，半分钟不褪色；
②由方程式NH₂OH+2O₂^-+H⁺=NO₂^-+H₂O₂+H₂O和2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，可知10O₂^-～5H₂O₂～2MnO₄^-，
所以：5O₂^-～MnO₄^-
      5         1
    n（O₂^-）    0.1×10^-3V
n（O₂^-）=5.000×10^-4Vmol，
故答案为：5.000×10^-4Vmol．

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．