Question

抗擊“非典”期間，過氧乙酸（CH₃COOOH）是廣為使用的消毒劑．它可由H₂O₂和冰醋酸反應制取，所以在過氧乙酸中常含有殘留的H₂O₂．測定產品中過氧乙酸濃度c₀．涉及下列反應：
①□MnO₄^-+□H₂O₂+□H⁺═□Mn²⁺+□O₂↑+□H₂O
②H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O
③CH₃COOOH+2I^-+2H⁺═CH₃COOH+I₂+H₂O
④I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-
請回答以下問題：
（l）配平反應①的離子方程式（配平系數填入以下方框內）：
①

2

MnO₄^-+

5

H₂O₂+

6

H⁺═

2

Mn²⁺+

5

O₂↑+

8

H₂O
（2）用單線橋法在上面已配平的化學方程式上標出電子轉移的方向和數目

：
（3）用Na₂S₂O₃標準溶液滴定I₂時（反應④）選用的指示劑是

淀粉溶液

．
（4）取b₀L待測液，用硫酸使溶液酸化，再用濃度為a₁mol?L^-1的KMnO₄標準溶液滴定其中的H₂O₂，耗用的KMnO₄體積為b₁L（反應①，滴定過程中KMnO₄不與過氧乙酸反應）．另取b₀L待測液，加入過量的KI，并用硫酸使溶液酸化，此時過氧乙酸和殘留的H₂O₂都能跟 KI反應生成 I₂（反應②和③）．再用濃度為a₂mol?L^-1的Na₂S₂O₃標準溶液滴定生成的I₂，耗用Na₂S₂O₃溶液體積為b₂L．請根據上述實驗數據計算過氧乙酸的濃度（用含a₁、a₂、b₀、b₁、b₂的代數式表示）．c₀=

a2b2-5a1b1

2b0

 mol?L^-1．
（5）為計算待測液中過氧乙酸的濃度c₀，加入的KI的質量已過量但沒有準確稱量，是否影響測定結果

否

（填是或否）

Answer 1

分析：（1）、（2）氧化還原反應中化合價升高值=化合價降低值=轉移電子數，根據電子守恒來配平方程式，得出正確結論；
（3）淀粉遇到單質碘變藍色，可以用來檢驗碘單質的生成；
（4）根據物質間的反應結合關系式來計算得出正確結論；
（5）過氧乙酸的量和碘單質的量有關，為保證所有的過氧乙酸全反應，必須讓碘化鉀過量，根據得到單質碘的量來確定過氧乙酸的量．

解答：解：（1）在化學反應中，錳元素化合價從+7價降為+2價，共降低5價，雙氧水中的氧元素化合價從-1價升高到0價，共升高了2價，化合價升高值和降低值相等，所以高錳酸根之前是2，雙氧水之前是5，根據原子守恒和電荷守恒來確定其他的系數，結果為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂+8H₂O，
故答案為：2；5；6；2；5；8；
（2）用單線橋表示為：，
故答案為：；
     
（3）淀粉遇碘單質顯藍色，用Na₂S₂O₃標準溶液滴定I₂時可以選用淀粉溶液作為指示劑，當滴入最后一滴時，溶液的藍色消失，并且半分鐘不恢復即為滴定終點，
故答案為：淀粉溶液；
（4）根據反應I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-可知，過氧乙酸和殘留的H₂O₂跟KI反應生成I₂的總量是

a2b2×10-3

2

mol，
根據反應2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂+8H₂O，結合高錳酸鉀的物質的量可以計算雙氧水的物質的量

5a1b1×10-3

2

mol，
根據反應H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O可以知道雙氧水氧化碘離子生成碘單質的物質的量為

5a1b1×10-3

2

mol，
所以過氧乙酸氧化碘離子生成碘單質的物質的量為：（

a2b2×10-3

2

-

5a1b1×10-3

2

）mol，
根據反應CH₃COOOH+2I^-+2H⁺═CH₃COOH+I₂+H₂O知過氧乙酸的物質的量為：（

a2b2×10-3

2

-

5a1b1×10-3

2

）mol，其濃度為：

a2b2-5a1b1

2b0

，
故答案為：

a2b2-5a1b1

2b0

；
（4）根據（3）的計算可以表明計算待測液中過氧乙酸的濃度c₀與加入的KI的質量多少無關，
故答案為：否．

點評：本題是一道有關氧化還原反應的綜合題，考查角度很廣，對學生的分析和解決問題的能力要求較高，難度較大．