Question

1．某工厂废水中含游离态氯，通过下列实验测定其浓度．
①取水样10.00mL于锥形瓶中，加入10.00mL KI溶液（足量），滴入指示剂2～3滴．
②取一只碱式滴定管依次用自来水、蒸馏水洗净，然后注入0.010mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液，调整液面，记下读数．
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定，发生的反应为：I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆．试回答下列问题：
（1）步骤①加入的指示剂是淀粉溶液．
（2）滴定时，眼睛应注视锥形瓶中溶液的颜色变化，判断到达滴定终点的现象是：滴最后一滴溶液，由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色，若耗去Na₂S₂O₃溶液20.00mL，则废水中Cl₂的物质的量浓度为0.01mol•L^-1．
（3）实验中，Cl₂的实际浓度比所测浓度偏小，造成误差的原因是：步骤②中碱式滴定管未用待测液润洗．
（4）如图表示50.00mL滴定管中液面的位置，若A与C刻度间相差1mL，A处的刻度为25.00mL，滴定管中液面读数应为25.40mL，设此时液体体积读数为a mL，滴定管中液体的体积V＞（50-a） mL（填“=”、“＞”或“＜”）．
（5）滴定结束时俯视刻度线读取滴定终点时Na₂S₂O₃溶液的体积，会导致测定结果偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

Answer 1

分析 （1）碘遇淀粉溶液变蓝色，当完全反应时，溶液褪色；
（2）滴定时，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化，溶液开始呈蓝色，随反应I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+2Na₂S₄O₆进行，溶液中没有碘，溶液由蓝色为无色；结合化学方程式定量关系计算得到；
（3）根据碱式滴定管未用Na₂S₂O₃溶液润洗，使得Na₂S₂O₃溶液浓度偏小；
（4）A与C刻度间相差1mL，说明每两个小格之间是0.1mL，A处的刻度为25.00mL，据此确定B的刻度，注意滴定管的上面数值小，下面数值大，滴定管活塞下方或橡皮管无刻度；
（5）滴定结束时俯视刻度线使Na₂S₂O₃溶液的体积偏小．

解答 解：（1）游离态的氯将碘离子氧化成单质碘，溶液中有单质碘，加入淀粉溶液呈蓝色，碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应，当反应终点时，蓝色褪去，故答案为：淀粉溶液；
（2）滴定时，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化，碘遇淀粉变蓝色，溶液开始呈蓝色，随反应I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+2Na₂S₄O₆进行，溶液中没有碘，溶液由蓝色为无色，说明反应到终点，判断达到滴定终点的实验现象是：滴最后一滴溶液，由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色；根据反应可得：
Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆
Cl₂～2Na₂S₂O₃
1       2
n     0.01mol•L^-1×0.0200L
n=0.0001mol
c（Cl₂）=$\frac{0.0001mol}{0.0100L}$=0.01mol/L，
故答案为：锥形瓶中溶液的颜色变化；滴最后一滴溶液，由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色；0.01mol/L；
（3）实验中，Cl₂的实际浓度比所测浓度偏小，造成误差的原因是步骤②中碱式滴定管未用待测液润洗，使Na₂S₂O₃溶液浓度变小，滴定时消耗Na₂S₂O₃溶液的体积增大，测得的氯气含量偏大，实际浓度比所测浓度小，
故答案为：步骤②中碱式滴定管未用待测液润洗；
（4）A与C刻度间相差1mL，说明每两个小格之间是0.10mL，A处的刻度为25.00mL，A和B之间是四个小格，所以相差0.40mL，则B是25.40mL；滴定管刻度值从上到下刻度逐渐增大，由于滴定管活塞下方或橡皮管无刻度，50mL滴定管中实际盛放液体的体积大于50mL，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积大于（50-a）mL，
故答案为：25.40；＞；
（5）滴定结束时俯视刻度线使Na₂S₂O₃溶液的体积偏小，测得I₂的物质的量偏小，则游离态氯的浓度偏小，
故答案为：偏小．

点评 本题考查了探究物质的组成及含量的测定，涉及氧化还原滴定、滴定误差分析，注意掌握氧化还原滴定的原理和方法是解题的关键，题目难度中．