Question

8．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．现有0.001mol•L^-1酸性KMnO₄溶液和未知浓度的无色NaHSO₃溶液．反应的离子方程式是2MnO₄^-+5HSO₃^-+H⁺═2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O．请完成下列问题：
（1）本实验不需要（填“需要”或“不需要”）使用指示剂，理由是Mn²⁺无色，MnO₄^-为紫色，过量的MnO₄^-使无色溶液变为紫色．
（2）该滴定实验所需仪器有下列中的A、D、E、F（G、H）．
A．酸式滴定管（50mL）　B．碱式滴定管（50ml）  C．量筒（10ml）　D．锥形瓶　 E．铁架台　    F．滴定管夹  G．烧杯　  H．白纸　  I．胶头滴管　  J．漏斗
（3）不用碱（填“酸”或“碱”）式滴定管盛放酸性KMnO₄溶液，试分析原因酸性KMnO₄溶液会腐蚀碱式滴定管下端胶管．
（4）滴定前平视KMnO₄溶液液面，刻度为aml，滴定后俯视液面刻度为bml，则（b-a）ml比实际消耗KMnO₄溶液体积少（填“多”或“少”），如果滴定后仰视液面刻度为cml，计算得到的待测液浓度比实际浓度大（填“大”或“小”）．
II取Ce（OH）₄产品0.5000g，加硫酸溶解后，用0.100 0mol•L^-1FeSO₄标准溶液滴定至终点时（铈被还原为Ce³⁺），消耗20.00mL标准溶液，该产品中Ce（OH）₄的质量分数为_83.20%．．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）高锰酸钾溶液颜色为紫红色，可不用加入指示剂；
（2）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、白纸、滴定管夹和铁架台；
（3）高锰酸钾具有强氧化性能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管；
（4）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．Ce（OH）₄产品加硫酸溶解后，Ce（OH）₄溶解成Ce⁴⁺，和FeSO₄发生反应：Ce⁴⁺+Fe²⁺=Ce³⁺+Fe3⁺，由原子守恒知n（Ce（OH）₄）=n（Ce⁴⁺）=n（FeSO₄）可以解得Ce（OH）₄产品中Ce（OH）₄的质量，产品中Ce（OH）₄的质量分数=$\frac{m（Ce（OH）_{4}）}{m（样品）}$×100%．

解答 解：（1）高锰酸钾溶液颜色为紫红色，滴定终点时，溶液由无色变为红色，不用指示剂，当最后一滴溶液滴入，溶液的紫色退去，且30s内不复现，可达到滴定终点，
故答案为：不需要　Mn²⁺无色，MnO₄^- 为紫色，过量的MnO₄^-使无色溶液变为紫色；
（2）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，滴定过程还需要锥形瓶盛放待测液、白纸对比终点颜色变化、滴定管夹和铁架台，所以需要用到的是：A、D、E、F（G、H），
故答案为：A、D、E、F（G、H）；
（3）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；
（4）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，如果滴定后仰视液面刻度为cml，测定标准溶液的体积会增大，根据c（待测）=$\frac{c（标准）V（标准）}{V（待测）}$×$\frac{5}{2}$分析，c（待测）偏大，
故答案为：少；大．
Ⅱ．Ce（OH）₄产品加硫酸溶解后，Ce（OH）₄溶解成Ce⁴⁺，和FeSO₄发生反应：Ce⁴⁺+Fe²⁺=Ce³⁺+Fe3⁺，由原子守恒知n（Ce（OH）₄）=n（Ce⁴⁺）=n（FeSO₄）=0.1000mol•L^-1×0.02000L=0.002000mol；m（Ce（OH）₄）=n（Ce（OH）₄）×M（Ce（OH）₄）=0.002000mol×209g•mol^-1=0.418g
该产品中Ce（OH）₄的质量分数=$\frac{m（Ce（OH）_{4}）}{m（样品）}$×100%=$\frac{0.418g}{0.50g}$×100%=83.20%，
故答案为：.83.20%．

点评 本题考查中和滴定知识以及误差分析、含量测定计算，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，注意把握实验的方法和操作，难度中等．