题目内容
抗击“非典”期间,过氧乙酸(
)是广为使用的消毒剂.它可由H2O2和冰醋酸反应制取,所以在过氧乙酸中常含有残留的H2O2.测定产品中过氧乙酸浓度c0.涉及下列反应:
①□MnO4-+□H2O2+□H+═□Mn2++□O2十□H2O
②H2O2+2I-+2H+═I2+2H2O
③
④I2+2S2O32-═S4O62-+2I-
请回答以下问题:
(l)配平反应①的离子方程式(配平系数填入以下方框内):□MnO4-+□H2O2+□H+═□Mn2++□O2十□H2O
(2)用Na2S2O3标准溶液滴定I2时(反应④)选用的指示剂是 ;
(3)取b0mL待测液,用硫酸使溶液酸化,再用浓度为a1mol?L-1的KMnO4标准溶液滴定其中的H2O2,耗用的KMnO4体积为b1mL(反应①,滴定过程中KMnO4不与过氧乙酸反应);
另取b0mL待测液,加入过量的KI,并用硫酸使溶液酸化,此时过氧乙酸和残留的H2O2都能跟 KI反应生成 I2(反应②和③);
再用浓度为a2mol?L-1的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,耗用Na2S2O3溶液体积为b2mL.
请根据上述实验数据计算过氧乙酸的浓度(用含a1、a2、b0、b1、b2的代数式表示).c0= .
(4)为计算待测液中过氧乙酸的浓度c0,加入的KI的质量已过量但没有准确称量,是否影响测定结果 (填是或否)
①□MnO4-+□H2O2+□H+═□Mn2++□O2十□H2O
②H2O2+2I-+2H+═I2+2H2O
③
④I2+2S2O32-═S4O62-+2I-
请回答以下问题:
(l)配平反应①的离子方程式(配平系数填入以下方框内):□MnO4-+□H2O2+□H+═□Mn2++□O2十□H2O
(2)用Na2S2O3标准溶液滴定I2时(反应④)选用的指示剂是
(3)取b0mL待测液,用硫酸使溶液酸化,再用浓度为a1mol?L-1的KMnO4标准溶液滴定其中的H2O2,耗用的KMnO4体积为b1mL(反应①,滴定过程中KMnO4不与过氧乙酸反应);
另取b0mL待测液,加入过量的KI,并用硫酸使溶液酸化,此时过氧乙酸和残留的H2O2都能跟 KI反应生成 I2(反应②和③);
再用浓度为a2mol?L-1的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,耗用Na2S2O3溶液体积为b2mL.
请根据上述实验数据计算过氧乙酸的浓度(用含a1、a2、b0、b1、b2的代数式表示).c0=
(4)为计算待测液中过氧乙酸的浓度c0,加入的KI的质量已过量但没有准确称量,是否影响测定结果
考点:探究物质的组成或测量物质的含量,氧化还原反应,氧化还原反应方程式的配平
专题:实验探究和数据处理题
分析:(1)该反应中Mn化合价由+7价变为+2价、H2O2中O元素化合价由-1价变为0价,其转移电子总数为10,再结合电荷守恒、原子守恒配平方程式;
(2)碘遇淀粉试液变蓝色,碘离子和淀粉试液不反应;
(3)根据高锰酸钾和双氧水之间的关系计算双氧水的物质的量浓度,根据硫代硫酸钠计算碘的物质的量,根据双氧水和碘之间的关系式计算双氧水氧化生成的碘的物质的量,则剩余碘就是过氧乙酸氧化碘离子生成的碘,根据碘和过氧乙酸之间的关系式计算过氧乙酸浓度;
(4)过氧乙酸的量和碘单质的量有关,为保证所有的过氧乙酸全反应,必须让碘化钾过量,根据得到单质碘的量来确定过氧乙酸的量.
(2)碘遇淀粉试液变蓝色,碘离子和淀粉试液不反应;
(3)根据高锰酸钾和双氧水之间的关系计算双氧水的物质的量浓度,根据硫代硫酸钠计算碘的物质的量,根据双氧水和碘之间的关系式计算双氧水氧化生成的碘的物质的量,则剩余碘就是过氧乙酸氧化碘离子生成的碘,根据碘和过氧乙酸之间的关系式计算过氧乙酸浓度;
(4)过氧乙酸的量和碘单质的量有关,为保证所有的过氧乙酸全反应,必须让碘化钾过量,根据得到单质碘的量来确定过氧乙酸的量.
解答:
解:(1)该反应中Mn化合价由+7价变为+2价、H2O2中O元素化合价由-1价变为0价,其转移电子总数为10,所以MnO4-的计量数是2、H2O2的计量数是5,再结合电荷守恒、原子守恒配平方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,故答案为:2;5;6;2;5;8;
(2)碘遇淀粉试液变蓝色,碘离子和淀粉试液不反应,如果碘完全被还原,淀粉试液由蓝色变为无色,则选用的指示剂是淀粉溶液,故答案为:淀粉溶液;
(3)根据I2+2S2O32-═S4O62-+2I-知,过氧乙酸和残留的H2O2跟 KI反应生成n(I2)=
×1=5×10-4a2b2mol,
根据2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑十8H2O知,b0mL待测液中n(H2O2)=
n(KMnO4)=
×a1mol?L-1
×0.001b1L=2.5×10-3 a1b1mol,
根据H2O2+2I-+2H+═I2+2H2O知,双氧水氧化生成的n(I2)=n(H2O2)=2.5×10-3 a1b1mol,
则过氧乙酸氧化的碘离子生成的n(I2)=5×10-4a2b2mol-2.5×10-3 a1b1mol,
根据
知,n(CH3COOOH)=n(I2)=5×10-4a2b2mol-2.5×10-3 a1b1mol,
则过氧乙酸的浓度=
=
mol/L,
故答案为:
;
(4)根据(3)知,待测液中过氧乙酸的浓度与KI质量的多少无关,故答案为:否.
(2)碘遇淀粉试液变蓝色,碘离子和淀粉试液不反应,如果碘完全被还原,淀粉试液由蓝色变为无色,则选用的指示剂是淀粉溶液,故答案为:淀粉溶液;
(3)根据I2+2S2O32-═S4O62-+2I-知,过氧乙酸和残留的H2O2跟 KI反应生成n(I2)=
| a2mol/L×b2×10-3L |
| 2 |
根据2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑十8H2O知,b0mL待测液中n(H2O2)=
| 5 |
| 2 |
| 5 |
| 2 |
×0.001b1L=2.5×10-3 a1b1mol,
根据H2O2+2I-+2H+═I2+2H2O知,双氧水氧化生成的n(I2)=n(H2O2)=2.5×10-3 a1b1mol,
则过氧乙酸氧化的碘离子生成的n(I2)=5×10-4a2b2mol-2.5×10-3 a1b1mol,
根据
则过氧乙酸的浓度=
| (5×10-4a2b2-2.5×10-3a1b1)mol |
| b0×10-3L |
| a2b2-5a1b1 |
| 2b0 |
故答案为:
| a2b2-5a1b1 |
| 2b0 |
(4)根据(3)知,待测液中过氧乙酸的浓度与KI质量的多少无关,故答案为:否.
点评:本题以氧化还原反应为载体考查物质含量的测定,根据方程式中各个物理量之间的关系式即可解答,注意单位之间的换算,同时考查学生计算能力,题目难度中等.
练习册系列答案
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25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
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下列反应中,二氧化硫既不做氧化剂,又不作还原剂的是( )
A、2SO2+O2
| ||||
| B、SO2+2H2S═3S↓+2H2O | ||||
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| D、SO2+Cl2+H2O═H2SO4+2HCl |
某由离子化合物组成的混合物只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-.为确定其组成,准确称取14.82g混合物溶于水得300mL澄清溶液,分成三等份分别进行如下实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
(2)第二份加足量NaOH溶液并加热,经碱石灰干燥后收集到标况下气体1.12L
(3)第三份加足量BaCl2溶液,沉淀经洗涤、干燥后称重为6.27g,再向沉淀中加足量盐酸,经过滤、洗涤、干燥后称重为2.33g
根据上述实验,以下推测不正确的是( )
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
(2)第二份加足量NaOH溶液并加热,经碱石灰干燥后收集到标况下气体1.12L
(3)第三份加足量BaCl2溶液,沉淀经洗涤、干燥后称重为6.27g,再向沉淀中加足量盐酸,经过滤、洗涤、干燥后称重为2.33g
根据上述实验,以下推测不正确的是( )
| A、溶液中c(SO42-)为0.1mol/L、c(CO32-) 为0.2mol/L |
| B、该混合物中不含Ba2+、Mg2+ |
| C、一定存在NH4+、K+,无法确定Cl-是否存在 |
| D、实验(3)沉淀中加盐酸后,若只过滤、不洗涤,会对除NH4+外的其他离子含量的测定造成影响 |
下列离子方程式正确的是( )
| A、向盐酸中滴加氨水:H++OH-=H2O |
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