题文
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
② H2O2+2
+2H+ ═ I2+2H2O
④ I2+2S2O32-═S4O62-+2I-
请回答以下问题:
(l)配平反应①的离子方程式(配平系数填人以下方框内):
□MnO-4+□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b0 mL待测液,用硫酸使溶液酸化,再用浓度为a1 mol·
的KMnO4标准溶液滴定其中的H2O2,耗用的KMnO4体积为b1 mL(反应①,滴定过程中KmnO4不与过氧乙酸反应)。另取b0 mL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a2 mol·
的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,耗用Na2S2O3溶液体积为b2 mL。
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)
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2十8H2O
(2)淀粉溶液 (3)
(4)否
解析
(1)根据方程式可知,Mn元素的化合价从+7价较低到+2价,得到5个电子。双氧水中氧元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,所以根据电子的得失守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比是2:5,则配平后的方程式是2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2十8H2O。
(2)由于碘遇淀粉显蓝色,所以用Na2S2O3标准溶液滴定I2时(反应④)选用的指示剂是淀粉溶液。
(3)根据反应①可知,溶液中双氧水的物质的量是
,则根据反应②可知,双氧水和碘化钾反应生成的单质碘的物质的量是
。根据反应④可知,反应中生成的单质碘的物质的量共计是
,所以过氧乙酸与碘化钾反应生成的单质碘的物质的量是
,所以根据③反应可知,过氧乙酸的物质的量是
,所以过氧乙酸的浓度是
mol/L。
(4)根据(3)中的分析可知,测定结果与碘化钾的质量没有关系,所以不会影响结果。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题,试题综合性强,侧重对学生能力的培养与解题方法的指导与训练,有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生规范、严谨的实验设计能力。该题主要是以实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
考点
据考高分专家说,试题“抗击“非典”期间,过氧乙酸()是广为使用.....”主要考查你对 [氧化还原反应的配平 ]考点的理解。
氧化还原反应的配平
配平简介:
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。
配平原则:
(1)电子守恒原则:反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则:若为离子反应,反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则:反应前后各元素的原子个数相等
配平步骤:
(1)一标:标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等:通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定:确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平:用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查:检查质量与电荷、电子是否分别守恒
配平技巧:
(1)逆向配平法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法,即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平(一般从反应物很难配平时,可选用逆向配平法)
例:
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。
再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法:当某元素的原子在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体对待,根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例:S+Ca(OH)2→CaSx+Ca2S2O3+H2O
生成物CaSx、Ca2S2O3中的Sx、S2作为一个整体标价为-2、+4价,则化合价升降关系为:
Sx 0→-2 降2×2
S2 0→+4 升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法:一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数,再通过比较反应物与生成物,确定缺项(一般为H2O、H+或OH-),最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平:有机物中元素的化合价一般来讲,氢元素显+1价,氧元素显-2价,然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。
氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤:
- 一般方法:从左向右配。
- 步骤:标变价,找变化,求总数,配系数。
- 标出元素化合价变化的始态和终态
- 求升价元素或降价元素化合价的变化数
- 求化合价变化数的最小公倍数,分别作为氧化剂或还原剂的系数
- 配平变价元素
- 用观察法配平其他元素
- 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律(离子方程式还要看电荷是否守恒)
如:
特殊技巧:
配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降,若从左向右配平较困难,可以采用从右向左配平,成为逆向配平法。
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