题文
今年5月12日14时28分,我国四川省汶川发生特大地震,给人民的生产生活带来了巨大灾难.过氧乙酸(CH3COOOH)是震区防疫消毒广为使用的消毒剂.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c1,涉及下列反应:
①__MnO4-+__H2O2+__H+═__Mn2++__O2+__H2O
②H2O2+2I-+2H+═I2+2H2O
③CH3COOOH+2I-+2H+═CH3COOH+I2+H2O
④I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
请回答以下问题:
(1)配平反应①的离子方程式并标出电子转移情况:
______MnO4-+______H2O2+______H+═______Mn2++______O2+______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).
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)在化学反应中,锰元素化合价从+7价降为+2价,共降低5价,双氧水中的氧元素化合价从-1价升高到0价,共升高了2价,化合价升高值和降低值相等,所以高锰酸根之前是2,双氧水之前是5,根据原子守恒和电荷守恒来确定其他的系数,结果为:2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2+8H2O,故答案为:2;5;6;2;5;8;
(2)淀粉遇碘单质显蓝色,用Na2S2O3标准溶液滴定I2时可以选用指示剂淀粉溶液,当滴入最后一滴时,溶液的蓝色消失,并且半分钟不变即为滴定终点,故答案为:淀粉溶液;
(3)根据反应I2+2S2O32-═2I-+S4O62-可知,过氧乙酸和残留的H2O2跟KI反应生成I2的总量是:a2b2×10-32mol,根据反应2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2+8H2O,结合高锰酸钾的物质的量可以计算双氧水的物质的量为5a1b12×10-3mol,根据反应H2O2+2I-+2H+═I2+2H2O可以知道双氧水氧化碘离子生成碘单质的物质的量为5a1b12×10-3mol,所以过氧乙酸氧化碘离子生成碘单质的物质的量为:(a2b2×10-32-5a1b12×10-3)mol,根据反应CH3COOOH+2I-+2H+═CH3COOH+I2+H2 O知过氧乙酸的物质的量为(a2b2×10-32-5a1b12×10-3)mol,其浓度为a2b2-5a1b12b0,
故答案为:a2b2-5a1b12b0;
(4)根据(3)的计算可以表明计算待测液中过氧乙酸的浓度c0与加入的KI的质量多少没有关系,故答案为:否.
解析
a2b2×10-32
考点
据考高分专家说,试题“今年5月12日14时28分,我国四川省汶.....”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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