Question

20．利用K₂Cr₂O₇标准溶液可以定量测定市售硫代硫酸钠试剂的纯度．测定步骤如下：
（a）溶液配制：称取1.3000g硫代硫酸钠试样，用新煮沸并冷却的蒸馏水溶解后，加入少量碳酸钠固体，定容至100mL，避光放置7天．
（b）滴定：取10.00mL浓度为0.01000mol/L的K₂Cr₂O₇标准溶液，加入硫酸酸化后再加过量KI溶液（发生反应：Cr₂O₇^2-+I^-→I₂+Cr³⁺）．然后加入某指示剂，用硫代硫酸钠滴定至终点（发生的反应为2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-）．记录硫代硫酸钠溶液的用量，平行滴定3次．回答下列问题．
（1）步骤（a）中必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管
（2）完成并配平步骤（b）中给出的反应
1Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═7H₂O+2Cr³⁺+3I₂
（3）滴定过程中，指示剂应选用淀粉，判断滴定达到终点的现象是当滴入最后一滴标准液，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不变色．
（4）滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束后气泡消失，将导致硫代硫酸钠试剂的纯度偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（5）若Na₂S₂O₃溶液的平均用量为12.00mL，样品的纯度为95%（Na₂S₂O₃•5H₂O的摩尔质量为248g/mol，结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）步骤①是物质的量浓度的配制实验，使用的仪器有：烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管；
（2）根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等，表现为化合价升降的总数相等进行解答；
（3）步骤③中，根据反应有碘单质被还原，所以选用淀粉作指示剂，依据碘单质恰好反应时蓝色褪去判断；
（4）若滴定时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定过程中消失，则消耗标准溶液体积增大，依据c（待测）=$\frac{c（标准）V（标准）}{V（待测）}$，标准溶液体积增大；
（5）根据方程式中 I₂、S₂O₃^2-之间的关系式计算．

解答 解：（1）步骤①是物质的量浓度的配制实验，使用的仪器有：烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管，
故答案为：100mL容量瓶、胶头滴管；
（2）反应中Cr元素化合价由+6价降低到+3价，I元素化合价由-1价升高到0价，则根据化合价升降总数相等结合质量守恒可知配平后的方程式应为Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=7H₂O+2Cr³⁺+3I₂，故答案为：1；6；14H⁺； 7；2；3；
（3）步骤③中，根据反应有碘单质被还原，所以选用淀粉作指示剂，判断滴定达到终点的现象是当滴入最后一滴标准液，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不变色，
故答案为：淀粉；当滴入最后一滴标准液，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不变色；
（4）若滴定时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定过程中消失，则消耗标准溶液体积增大，依据c（待测）=$\frac{c（标准）V（标准）}{V（待测）}$，标准溶液体积增大，100ml溶液中硫代硫酸钠的质量减小，测定结果偏小，
故答案为：偏小；
（5）根据方程式，Cr₂O₇^2-～3I₂～6S₂O₃^2-
得C（S₂O₃^2-）=$\frac{10×0.01×6}{12}$=0.05mol/L，
m（Na₂S₂O₃•5H₂O）=248g/mol×0.05mol/L×0.1L=1.24g，
质量分数=$\frac{1.24g}{1.3000g}$×100%=95%，
故答案为：95%．

点评 本题主要考查了杂质离子的检测实验设计及其滴定法测定含量的过程，有关信息应用和化学方程式的计算，实验步骤判断是解题关键，题目难度中等．