Question

2．2008年5月12日14時28分，我國四川省汶川發(fā)生特大地震，給人民的生產(chǎn)生活帶來了巨大災難．過氧乙酸（CH₃COOOH）是震區(qū)防疫消毒廣為使用的消毒劑．它可由H₂O₂和冰醋酸反應制取，所以在過氧乙酸中常含有殘留的H₂O₂．測定產(chǎn)品中過氧乙酸濃度c₁．涉及下列反應：
①2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂十8H₂O
②H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O
③CH₃COOOH+2I^-+2H⁺═CH₃COOH+I₂+H₂O
④I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-
請回答以下問題：
（l）配平反應①的離子方程式并標出電子轉移情況：
2MnO₄^-+5H₂O₂+6H^+═2Mn²⁺+5O₂+8H₂O
（2）用Na₂S₂O₃標準溶液滴定I₂時（反應④）選用的指示劑是淀粉溶液，達滴定終點時溶液由藍色變無色．
（3）取b₀mL待測液，用硫酸使溶液酸化，再用濃度為a₁mol•L^-1的KMnO₄標準溶液滴定其中的H₂O₂，耗用的KMnO₄體積為b₁mL（反應①，滴定過程中KMnO₄不與過氧乙酸反應）．
另取b₀mL待測液，加入過量的KI，并用硫酸使溶液酸化，此時過氧乙酸和殘留的H₂O₂都能跟 KI反應生成I₂（反應②和③）．再用濃度為a₂mol•L^-1的Na₂S₂O₃標準溶液滴定生成的I₂，耗用Na₂S₂O₃溶液體積為b₂mL．
請根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)計算過氧乙酸的濃度（用含a₁、a₂、b₀、b₁、b₂的代數(shù)式表示）．c₀=$\frac{{{a_2}{b_2}-5{a_1}{b_1}}}{{2{b_0}}}$．
（4）為計算待測液中過氧乙酸的濃度c₀，加入的KI的質量已過量但沒有準確稱量，是否影響測定結果否（填是或否）．

Answer 1

分析 （1）分析反應元素化合價變化，依據(jù)氧化還原反應得失電子守恒結合原子個數(shù)守恒配平方程式；
（2）碘遇到淀粉變藍色，Na₂S₂O₃與碘發(fā)生氧化還原反應使溶液褪色；
（3）根據(jù)高錳酸鉀和雙氧水之間的關系計算雙氧水的物質的量濃度，根據(jù)硫代硫酸鈉計算碘的物質的量，根據(jù)雙氧水和碘之間的關系式計算雙氧水氧化生成的碘的物質的量，則剩余碘就是過氧乙酸氧化碘離子生成的碘，根據(jù)碘和過氧乙酸之間的關系式計算過氧乙酸濃度；
（4）過氧乙酸的量和碘單質的量有關，為保證所有的過氧乙酸全反應，必須讓碘化鉀過量，根據(jù)得到單質碘的量來確定過氧乙酸的量；

解答 解：（1）反應中：錳元素從+7價將為+2價，雙氧水中的氧元素從-1價升高為氧氣中的0價，要使得失電子守恒，高錳酸根離子系數(shù)為2，雙氧水系數(shù)為5，結合原子個數(shù)守恒，反應方程式：2 MnO₄^-+5H₂O₂+6H^+═2 Mn²⁺+5O₂十8H₂O；
故答案為：2；5；6H⁺；2；5；8；
（2）碘單質遇淀粉溶液變藍；用Na₂S₂O₃標準溶液滴定I₂時選用的指示劑為淀粉，隨著Na₂S₂O₃標準溶液的滴入，藍色褪去；
故答案為：淀粉溶液；藍；無；
（3）根據(jù)反應I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-可知，過氧乙酸和殘留的H₂O₂跟KI反應生成I₂的總量是$\frac{{a}_{2}_{2}×1{0}^{-3}}{2}$
mol，
根據(jù)反應2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂+8H₂O，結合高錳酸鉀的物質的量可以計算雙氧水的物質的量
$\frac{5{a}_{1}_{1}×1{0}^{-3}}{2}$mol，
根據(jù)反應H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O可以知道雙氧水氧化碘離子生成碘單質的物質的量為$\frac{5{a}_{1}_{1}×1{0}^{-3}}{2}$mol，
所以過氧乙酸氧化碘離子生成碘單質的物質的量為：（$\frac{{a}_{2}_{2}×1{0}^{-3}}{2}$-$\frac{5{a}_{1}_{1}×1{0}^{-3}}{2}$）mol；
根據(jù)反應CH₃COOOH+2I^-+2H⁺═CH₃COOH+I₂+H₂O
           1                     1
可知過氧乙酸的物質的量為（$\frac{{a}_{2}_{2}×1{0}^{-3}}{2}$-$\frac{5{a}_{1}_{1}×1{0}^{-3}}{2}$）mol；溶液的體積為b₀mL，即b₀×10^-3L，
所以其濃度為：c=$\frac{n}{V}$=$\frac{{a}_{2}_{2}-5{a}_{1}_{1}}{2_{0}}$；
故答案為：$\frac{{{a_2}{b_2}-5{a_1}{b_1}}}{{2{b_0}}}$；
（4）根據(jù)（3）的計算可以表明計算待測液中過氧乙酸的濃度c₀與加入的KI的質量多少無關，
故答案為：否．

點評 本題考查了氧化還原反應，設計氧化還原方程式配平、有關計算，明確各反應物之間量的關系是解題關鍵，題目難度中等．