Question

17．氧化還原滴定實(shí)驗(yàn)同中和滴定類(lèi)似（用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之）．
現(xiàn)有0.001mol•L^-1酸性KMnO₄溶液和未知濃度的無(wú)色NaHSO₃溶液．反應(yīng)的離子方程式是2MnO₄^-+5HSO₃^-+H⁺═2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O．請(qǐng)完成下列問(wèn)題：
（1）本實(shí)驗(yàn)不需要（填“需要”或“不需要”）使用指示劑，理由是Mn²⁺無(wú)色，MnO₄^-為紫色，過(guò)量的MnO₄^-使無(wú)色溶液變?yōu)樽仙��?br />（2）該滴定實(shí)驗(yàn)所需儀器有下列中的A、D、E、F（G、H）．
A．酸式滴定管（50mL）　B．堿式滴定管（50ml）  C．量筒（10ml）　D．錐形瓶　 E．鐵架臺(tái)　    F．滴定管夾  G．燒杯　  H．白紙　  I．膠頭滴管　  J．漏斗
（3）不用堿（填“酸”或“堿”）式滴定管盛放酸性KMnO₄溶液，試分析原因
酸性KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕橡膠管．
（4）滴定前平視KMnO₄溶液液面，刻度為aml，滴定后俯視液面刻度為bml，則（b-a）ml比實(shí)際消耗KMnO₄溶液體積少（填“多”或“少”），如果滴定后仰視液面刻度為cml，計(jì)算得到的待測(cè)液濃度比實(shí)際濃度大（填“大”或“小”）．
（5）取Ce（OH）₄產(chǎn)品0.5000g，加硫酸溶解后，用0.100 0mol•L^-1FeSO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)（鈰被還原為Ce³⁺），消耗20.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，該產(chǎn)品中Ce（OH）₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)83.20%．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀為紫色溶液，與亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成無(wú)色的二價(jià)錳離子，據(jù)此解答；
（2）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)用酸式滴定管，無(wú)色NaHSO₃溶液顯酸性，用酸式滴定管，滴定過(guò)程還需要燒杯、錐形瓶、白紙、滴定管夾和鐵架臺(tái)；
（3）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性能腐蝕堿式滴定管中的橡膠管；
（4）滴定后俯視液面，讀數(shù)偏��；滴定后仰視液面，讀數(shù)偏大；c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$×$\frac{5}{2}$分析不當(dāng)操作對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）的影響，以此判斷濃度的誤差；
（5）根據(jù)電子守恒建立關(guān)系式：Ce（OH）₄～FeSO₄，然后進(jìn)行計(jì)算求出Ce（OH）₄的質(zhì)量，最后求出質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）Mn²⁺無(wú)色，MnO₄^- 為紫色，過(guò)量的MnO₄^-使無(wú)色溶液變?yōu)樽仙�，所以本�?shí)驗(yàn)不需要使用指示劑；
故答案為：不需要；　Mn²⁺無(wú)色，MnO₄^- 為紫色，過(guò)量的MnO₄^-使無(wú)色溶液變?yōu)樽仙��?br />（2）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)用酸式滴定管，無(wú)色NaHSO₃溶液顯酸性，用酸式滴定管，滴定過(guò)程還需要錐形瓶盛放待測(cè)液、白紙對(duì)比終點(diǎn)顏色變化、滴定管夾和鐵架臺(tái)，所以需要用到的是：A、D、E、F（G、H），
故答案為：A、D、E、F（G、H）；
（3）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性能腐蝕堿式滴定管中的橡膠管，所以不用用堿式滴定管盛放高錳酸鉀溶液，應(yīng)該用酸式滴定管；
故答案為：堿；酸性KMnO₄溶液會(huì)腐蝕堿式滴定管下端膠管；
（4）滴定前平視KMnO₄液面，刻度為a mL，滴定后俯視液面刻度為b mL，讀數(shù)偏小，則（b-a）mL比實(shí)際消耗KMnO₄溶液體積少；
如果滴定后仰視液面刻度為cml，則（c-a）mL比實(shí)際消耗高錳酸鉀體積大，依據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$×$\frac{5}{2}$可知待測(cè)液濃度比實(shí)際濃度偏大；
故答案為：少；  大；
（5）Ce（OH）₄ ～FeSO₄
    0.0020mol   0.1000mol/L^-1×0.020L
所以m（Ce（OH）₄）=0.0020mol×208g/mol=0.416g，產(chǎn)品中Ce（OH）₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
$\frac{0.416g}{0.5g}$×100%=83.20%，
故答案為：83.20%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查中和滴定操作、計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�注意把握中和滴定的操作原理和�?shí)驗(yàn)方法，難度中等．