Question

14．氧化還原滴定同中和滴定類似（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）．現有0.001000mol/L酸性KMnO₄溶液和10.00mL未知濃度的無色NaHSO₃溶液，反應的離子方程式是：
H⁺+2MnO₄^-+5HSO₃^-=2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O，回答下列問題：
（1）該滴定實驗所需儀器（或試劑）為下列中的ADEF（填序號）．
A．酸式滴定管（25mL） B．堿式滴定管（25mL） C．量筒（10mL） D．錐形瓶
E．鐵架臺 F．滴定管夾 G．膠頭滴管 H．漏斗 I．甲基橙試劑 J．酚酞試劑
（2）不能用堿（填酸或堿）式滴定管盛放酸性高錳酸鉀溶液，試分析原因酸性KMnO₄溶液會腐蝕堿式滴定管下端膠管．
（3）若滴定前平視KMnO₄溶液液面，刻度為amL；滴定后俯視液面，刻度為bmL，則（b-a）mL比實際KMnO₄消耗的體積少（填“多”或“少”）．根據（b-a）mL計算，得到的待測液濃度比實際濃度小（填“大”或“小”）．
（4）若滴定前酸性KMnO₄溶液刻度在“0”mL處，滴定結束時，刻度如圖所示，則終點讀數為20.40mL，待測NaHSO₃溶液的濃度為0.005100mol/L．

Answer 1

分析 （1）酸性高錳酸鉀具有強氧化性，實驗時應用酸式滴定管，無色NaHSO₃溶液顯酸性，用酸式滴定管，滴定過程還需要燒杯、錐形瓶、滴定管夾和鐵架臺；
（2）高錳酸鉀具有強氧化性能腐蝕堿式滴定管中的橡膠管；
（3）滴定后俯視液面，讀數偏小；根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$×$\frac{5}{2}$分析不當操作對V（標準）的影響，以此判斷濃度的誤差；
（4）根據滴定管的結構和精確度以及測量的原理分析；已知反應為H⁺+2MnO₄^-+5HSO₃^-=2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O，MnO₄^-與NaHSO₃的物質的量關系計算．

解答 解：（1）酸性高錳酸鉀具有強氧化性，實驗時應用酸式滴定管，無色NaHSO₃溶液顯酸性，用酸式滴定管，滴定過程還需要要錐形瓶、滴定管夾和鐵架臺，所以需要用到的是：酸式滴定管、錐形瓶、滴定管夾和鐵架臺，即ADEF；
故答案為：ADEF；
（2）高錳酸鉀具有強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，應該用酸式滴定管；
故答案為：堿；酸性KMnO₄溶液會腐蝕堿式滴定管下端膠管；
（3）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，讀數偏小，則（b-a）mL比實際消耗KMnO₄溶液體積少； 根據（b-a）mL計算得到的待測濃度，造成V（標準）偏小，根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$×$\frac{5}{2}$分析，c（待測）偏��；
故答案為：少；小；
（4）若滴定前酸性KMnO₄溶液刻度在“0”mL處，滴定結束時，讀數為20.40mL，
已知反應為H⁺+2MnO₄^-+5HSO₃^-=2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O，則c（HSO₃^-）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$×$\frac{5}{2}$=$\frac{0.001000mol/L×0.0204L}{0.010L}$×$\frac{5}{2}$=0.005100mol/L，
故答案為：20.40；0.005100mol/L．

點評 本題主要考查了滴定操作、誤差分析以及計算，難度中等，理解掌握中和滴定、氧化還原滴定的原理是解題關鍵．