Question

20．利用K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液可以定量測定市售硫代硫酸鈉試劑的純度．測定步驟如下：
（a）溶液配制：稱取1.3000g硫代硫酸鈉試樣，用新煮沸并冷卻的蒸餾水溶解后，加入少量碳酸鈉固體，定容至100mL，避光放置7天．
（b）滴定：取10.00mL濃度為0.01000mol/L的K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入硫酸酸化后再加過量KI溶液（發(fā)生反應(yīng)：Cr₂O₇^2-+I^-→I₂+Cr³⁺）．然后加入某指示劑，用硫代硫酸鈉滴定至終點(diǎn)（發(fā)生的反應(yīng)為2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-）．記錄硫代硫酸鈉溶液的用量，平行滴定3次．回答下列問題．
（1）步驟（a）中必須用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管
（2）完成并配平步驟（b）中給出的反應(yīng)
1Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═7H₂O+2Cr³⁺+3I₂
（3）滴定過程中，指示劑應(yīng)選用淀粉，判斷滴定達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液，溶液的藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不變色．
（4）滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定結(jié)束后氣泡消失，將導(dǎo)致硫代硫酸鈉試劑的純度偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“無影響”）．
（5）若Na₂S₂O₃溶液的平均用量為12.00mL，樣品的純度為95%（Na₂S₂O₃•5H₂O的摩爾質(zhì)量為248g/mol，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）步驟①是物質(zhì)的量濃度的配制實(shí)驗(yàn)，使用的儀器有：燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管；
（2）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等，表現(xiàn)為化合價(jià)升降的總數(shù)相等進(jìn)行解答；
（3）步驟③中，根據(jù)反應(yīng)有碘單質(zhì)被還原，所以選用淀粉作指示劑，依據(jù)碘單質(zhì)恰好反應(yīng)時(shí)藍(lán)色褪去判斷；
（4）若滴定時(shí)滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定過程中消失，則消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，依據(jù)c（待測）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$，標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大；
（5）根據(jù)方程式中 I₂、S₂O₃^2-之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答 解：（1）步驟①是物質(zhì)的量濃度的配制實(shí)驗(yàn)，使用的儀器有：燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管，
故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管；
（2）反應(yīng)中Cr元素化合價(jià)由+6價(jià)降低到+3價(jià)，I元素化合價(jià)由-1價(jià)升高到0價(jià)，則根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等結(jié)合質(zhì)量守恒可知配平后的方程式應(yīng)為Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=7H₂O+2Cr³⁺+3I₂，故答案為：1；6；14H⁺； 7；2；3；
（3）步驟③中，根據(jù)反應(yīng)有碘單質(zhì)被還原，所以選用淀粉作指示劑，判斷滴定達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液，溶液的藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不變色，
故答案為：淀粉；當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液，溶液的藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不變色；
（4）若滴定時(shí)滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定過程中消失，則消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，依據(jù)c（待測）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$，標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，100ml溶液中硫代硫酸鈉的質(zhì)量減小，測定結(jié)果偏小，
故答案為：偏小；
（5）根據(jù)方程式，Cr₂O₇^2-～3I₂～6S₂O₃^2-
得C（S₂O₃^2-）=$\frac{10×0.01×6}{12}$=0.05mol/L，
m（Na₂S₂O₃•5H₂O）=248g/mol×0.05mol/L×0.1L=1.24g，
質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{1.24g}{1.3000g}$×100%=95%，
故答案為：95%．

點(diǎn)評 本題主要考查了雜質(zhì)離子的檢測實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及其滴定法測定含量的過程，有關(guān)信息應(yīng)用和化學(xué)方程式的計(jì)算，實(shí)驗(yàn)步驟判斷是解題關(guān)鍵，題目難度中等．