Question

（16分）

（1）小明在做“研究溫度對反應速率的影響”實驗時，他往兩支試管均加入4mL 0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和2mL 0.1mol/L H2C2O4（乙二酸）溶液，振蕩，A試管置于熱水中， B試管置于冷水中，記錄溶液褪色所需的時間。

①需要用 來酸化KMnO4溶液，褪色所需時間tA tB（填“>”、“=”或“<”）。

②寫出該反應的離子方程式 。

（2）實驗室有瓶混有泥沙的乙二酸樣品，小明利用這個反應的原理來測定其含量，具體操作為：

①配制250 mL溶液：準確稱量5.000g乙二酸樣品，配成250mL溶液。

②滴定：準確量取25.00 mL所配溶液于錐形瓶中，加少量酸酸化，將0.1000 mol·L-1 KMnO4溶液裝入 （填“酸式”或“堿式”）滴定管，進行滴定操作。

在實驗中發(fā)現(xiàn)，剛滴下少量KMnO4溶液時，溶液迅速變成紫紅色。將錐形瓶搖動一段時間后，紫紅色慢慢消失；再繼續(xù)滴加時，紫紅色就很快褪色了。請解釋原因： ；當 ，證明達到滴定終點。

③計算： 重復上述操作2次，記錄實驗數(shù)據(jù)如下表。則消耗KMnO4溶液的平均體積為 mL，此樣品的純度為 。（已知H2C2O4的相對分子質量為90）

④誤差分析：下列操作會導致測定結果偏高的是 。

A．未用標準濃度的酸性KMnO4溶液潤洗滴定管 B．滴定前錐形瓶有少量水

C．滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失 D．不小心將少量酸性KMnO4溶液滴在錐形瓶外

E．觀察讀數(shù)時，滴定前仰視，滴定后俯視

 

Answer 1

（1）①硫酸，<；②5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2+2Mn2++8H2O；（2）②酸式，反應中生成的Mn2+具有催化作用，所以隨后褪色會加快；滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，錐形瓶中溶液從無色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘內不褪色；③20.00mL，90.00%；④A、C、D。

【解析】

試題分析：（1）①由于硝酸有強的氧化性，不能酸化KMnO4溶液，鹽酸有還原性，會被KMnO4溶液氧化，因此需要用硫酸酸化KMnO4溶液；由于溫度升高，化學反應速率加快，所以反應時間就越短，因此褪色所需時間tA<tB; ②根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒可得該反應的離子方程式是5H2C2O4+2MnO4-+ 6H+=10CO2+2Mn2++8H2O；（2）②KMnO4溶液有強氧化性，會腐蝕橡膠，所以KMnO4溶液應該裝入酸式滴定管中，在實驗中發(fā)現(xiàn)，剛滴下少量KMnO4溶液時，溶液迅速變成紫紅色。將錐形瓶搖動一段時間后，紫紅色慢慢消失；再繼續(xù)滴加時，紫紅色就很快褪色了可能的原因是反應中生成的Mn2+具有催化作用，所以隨后褪色會加快；當?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液，錐形瓶中溶液從無色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘內不褪色；③分析3次實驗的體積數(shù)據(jù)，可知：第三次誤差太大，要舍去，消耗的KMnO4溶液的體積是V(KMnO4)=(20.10+19.90)ml÷2=20.00ml；n(KMnO4)= 0.1000 mol/L × 0.020 L=2×10-3mol;根據(jù)方程式可知n(H2C2O4)= 5/2 n(KMnO4)= 5/2×2×10-3mol=5×10-3mol。所以H2C2O4的質量是m=5×10-3mol ×90g/mol=0.45g,所以草酸的純度是0.45g÷(5.000g÷10) × 100%=90.00%；④A．未用標準濃度的酸性KMnO4溶液潤洗滴定管，則標準溶液的濃度偏小，是消耗的體積偏大，則計算的草酸的物質的量偏大，正確；B．滴定前錐形瓶有少量水，不會產生任何影響，錯誤；C．滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失，則消耗的標準溶液體積偏大，所以計算的草酸的濃度就偏高，正確；D．不小心將少量酸性KMnO4溶液滴在錐形瓶外，則消耗的標準溶液體積偏多，使草酸的濃度偏高，正確；E．觀察讀數(shù)時，滴定前仰視，滴定后俯視，則消耗的標準溶液體積偏小，所以是草酸溶液的濃度偏小，錯誤。

考點：考查滴定方法在物質的量濃度的計算中的應用、誤差分析、離子方程式的書寫的知識。