Question

（14分）滴定法是化學研究中常用的定量實驗方法。
⑴某化學興趣小組用已知濃度的硫酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液測定其濃度。
①實驗中應選用的指示劑為      。
②下列操作導致測定結果偏高的有      。
a．酸式滴定管用蒸餾水潤洗后未用硫酸潤洗
b．錐形瓶用蒸餾水潤洗后未用待測氫氧化鈉溶液潤洗
c．酸式滴定管滴定前尖嘴處有氣泡，滴定后氣泡消失
⑵莫樂法是一種沉淀滴定法.測定某溶液的的c(Cl^－),以K₂CrO₄為指示劑，用標準硝酸銀溶液滴定待測液[K_sp(AgCl)=1.56×10^－10, K_sp(Ag₂CrO₄)=1.10×10^－12,Ag₂CrO₄為磚紅色]
①滴定終點的現象是      。
②該滴定適宜的pH范圍是6.5～10.5，若溶液中有銨鹽存在，c(NH₄⁺)＜0.05mol/L時，應將溶液的pH控制在6.5～7.2，。下列有關說法你認為正確的有      。
a．若溶液pH＜6.5，則平衡Cr₂O₇^2－+H₂O2CrO₄^2－+2H⁺左移，導致滴定終點滯后。
b．若溶液中有銨鹽存在，當pH＞7.2時，則因可能生成[Ag(NH₃)₂]⁺，導致終點滯后。
c．滴定時應劇烈搖動，促使被AgCl沉淀吸附的Cl^－及時釋放出來，防止滴定終點滯后。
⑶氧化還原滴定是水環境監測的常用方法可用于測定廢水中的化學耗氧量（單位mg/L——每升水樣中還原性物質被氧化需O₂的質量）。某興趣小組每次取100mL廢水，用硫酸酸化后，加入0.01667mol/LK₂CrO₇溶液25.00mL，使水樣中的還原性物質完全氧化，然后用0.1000mol/LFeSO₄標準溶液滴定剩余的Cr₂O₇^2－。實驗數據記錄如下：

實驗序號	FeSO4溶液的體積讀數/mL
	滴定前	滴定后
1	0.10	16.20
2	0.30	15.31
3	0.20	15.19

試回答下列問題：
①___Cr₂O₇^2－+____Fe²⁺+____ ________==_____Cr³⁺+_____Fe³⁺+____H₂O
②計算該廢水的化學耗氧量。（寫出計算過程，結果保留一位小數。）

Answer 1

⑴①酚酞（甲基橙）（2分）②a、c（2分） ⑵①生成磚紅色沉淀（2分）②a、b（2分）
⑶①  Cr₂O₇^2－+ 6 Fe²⁺+ 14   H⁺  ==  2 Cr³⁺+ 6 Fe³⁺+ 7 H₂O（2分）  ②80.0mg/L（4分）

（1）①強酸和強堿之間的滴定，酚酞或甲基橙均可作指示劑。
②a相當于稀釋鋰硫酸，則消耗硫酸的體積偏大，測定結果偏高；b是正確的操作，不影響；c相當于消耗硫酸的體積偏大，測定結果偏高，答案選ac。
（2）①當氯離子恰好反應之后，再加入硝酸銀，則會生成鉻酸銀磚紅色沉淀，據此可判斷終點。
②滴定時劇烈搖動，容易使溶液迸濺出來，造成實驗誤差，所以c是錯誤的。其余都是正確的。答案選ab。
（3）①根據氧化還原反應中電子的得失守恒進行配平。鉻元素的化合價由＋6價降低到＋3價，所以1mol氧化劑得到6mol電子。而1mol還原劑亞鐵離子只能失去1mol電子，所以氧化劑和還原劑的物質的量之比是1︰6，則方程式為Cr₂O₇^2－+ 6 Fe²⁺+ 14   H⁺  ==  2 Cr³⁺+ 6 Fe³⁺+ 7 H₂O。
②三次實驗消耗的的硫酸亞鐵溶液體積分別是16.10ml、15.01ml、14.99ml。這說明第一次實驗是失敗的。取后兩次的體積平均值為15.00ml。則消耗K₂CrO₇的物質的量是2.5×10^－4mol，因此和還原性物質反應的K₂CrO₇的物質的量是4.1675×10^－4mol－2.5×10^－4mol＝1.6675×10^－4mol，轉移電子是1.6675×10^－4mol×6＝1.0×10^－3mo，所以需要氧氣是1.0×10^－3mo÷4＝2.5×10^－4mol。所以廢水中的化學耗氧量是2.5×10^－4mol×32g/mol×1000mg/g÷0.1L＝80.0mg/L。