Question

專家預測本世紀是生命科學研究的昌盛時期，人們將通過學科間的交叉、滲透與合作研究揭示生命現象與本質．研究發現，進入生物體內的氧分子，參與酶促或非酶反應時，可接受1個電子轉變為超氧陰離子自由基（0₂^-），O₂^-既能與體內的蛋白質和核酸等活性物質直接作用，又能衍生為H₂O₂、羥基自由基、單線態氧（¹O₂，¹O₂的電子處于激發狀態）等．?OH可以引發不飽和脂肪酸脂質（RH）過氧化反應，產生一系列自由基，如：脂質自由基，脂氧自由基，脂過氧自由基和脂過氧化物（ROOH）．這些含有氧而又比O₂活潑很多的化合物，稱為活性氧，也有人將它們統歸為氧自由基類．
一切需氧生物均能產生活性氧，在機體內有一套完整的活性氧系統（抗氧化酶和抗氧化劑），能將活性氧轉變為活性較低的物質，機體因此受到保護．人們利用羥胺氧化的方法可以檢測其生物系統中O₂^-含量，原理是O₂^-與羥胺（NH₂OH）在弱酸性環境中反應生NO₂^-和一種過氧化物．N0₂^-在對氨基苯磺酸和α-萘胺作用下，生成粉紅的偶氮染體，染體在λ=530nm處有顯著吸收，且其吸收值（D530）與c（N0₂^-）成正比，從而可計算出樣品中的O₂^-含量．若此時測得c（N0₂^-）=2.500×1O^-3mol/L．
（1）請根據測定原理寫出有關反應的離子方程式：______．
（2）計算該樣品c（O₂^-）=______（假設反應前后體積不變）．
（3）如用羥胺氧化法測定O₂^-時，將另一產物作為檢測物．選擇用0.0020mol/L酸性KMn0₄進行定量分析，量取25mL進行實驗．
①請寫出其測定原理的反應方程式：______．
②是否需要指示劑______（填“是”或“否”）判斷終點，達到終點的標志是______．
③在下列操作（其他操作正確）會造成測定結果偏高的是______．
A、滴定管終點讀數時俯視讀數           B、錐形瓶用待測液潤洗
C、配制好的KMn0₄有部分變質          D、滴定時發現尖嘴部分有氣泡，滴定后消失
E、滴定時錐形瓶中有部分濺出           F、滴定后，發現尖嘴部分掛有一滴
④由方法一測定的結果，推測方法二中酸性KMn0₄應消耗______mL．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據題中信息結合質量守恒定律書寫化學方程式；
（2）根據離子方程式中c（O₂^-）與c（N0₂^-）的計量數關系計算；
（3）①根據MnO₄^-的氧化性和H₂O₂的還原性結合質量守恒定律和電荷守恒書寫離子方程式；
②高錳酸鉀呈紫紅色，本身具有顏色，無需加指示劑，反應終點溶液呈無色，滴定時要待紫色恰好褪去，且半分鐘不變色方可為滴定終點；
③根據C_標V_標=C_待V_待判斷不正確的操作對物質的量或體積產生的影響判斷誤差；
④根據關系式進行計算．
解答：解：（1）O₂^-與羥胺（NH₂OH）在弱酸性環境中反應生NO₂^-和一種過氧化物，根據質量守恒應為H₂O₂，故答案為：NH₂OH+2O₂^-+H⁺=NO₂^-+H₂O₂+H₂O；
（2）根據反應式：NH₂OH+2O₂^-+H⁺=NO₂^-+H₂O₂+H₂O，c（NH₂OH）：c（O₂^-）=1：2，則c（O₂^-）=2×2.500×1O^-3mol/L=5.00×10^-3mol/L，故答案為：5.00×10^-3mol/L；
（3）①MnO₄^-具有氧化性，H₂O₂具有還原性，二者發生氧化還原反應生成Mn²⁺和O₂，故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
②高錳酸鉀呈紫紅色，本身具有顏色，無需加指示劑，反應終點溶液呈無色，滴定時要待紫色恰好褪去，且半分鐘不變色方可為滴定終點，
故答案為：否；紫色恰好褪去，且半分鐘不變色；
③根據C_標V_標=C_待V_待
A、滴定管終點讀數時俯視讀數V_待體積偏大，濃度偏�。�
B、錐形瓶用待測液潤洗會導致物質的量偏大，結果偏大；
C、配制好的KMn0₄有部分變質會導致所用高錳酸鉀濃度偏小，V_標偏大，結果偏大；
D、滴定時發現尖嘴部分有氣泡，滴定后消失，導致V_標偏大，結果偏大
E、滴定時錐形瓶中有部分濺出，會導致待測物質的量減少，V_待體積偏小，導致結果偏�。�
F、滴定后，發現尖嘴部分掛有一滴會導致所用滴定液體積偏大，V_標偏大，濃度偏大，
故答案為：B、C、D、F；
④根據反應式：NH₂OH+2O₂^-+H⁺=NO₂^-+H₂O₂+H₂O和2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，
可得：10n（O₂^-）～5n（H₂O₂）～2n（MnO₄^-）
                                 5             2
               25×10^-3L×2.500×1O^-3mol/L       0.0020mol/L×V   
解之得V=12.5ml  
故答案為：12.5．
點評：本題較為綜合，以信息題目的形式呈現，考查物質的組成和含量的測定，做題時注意把握題給信息，具有一定難度．