Question

【題目】已知KMnO4、MnO2在酸性條件下均能將草酸鈉(Na2C2O4)氧化，反應(yīng)的離子方程式：2MnO4-+5C2O42-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2O。

某研究小組為測(cè)定某軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

準(zhǔn)確稱(chēng)取1.00g軟錳礦樣品，加入2.68g Na2C2O4，再加入足量的稀硫酸并加熱（雜質(zhì)不參加反應(yīng)），充分反應(yīng)之后冷卻、濾去雜質(zhì)，將所得溶液全部轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中并定容。取出25.00mL待測(cè)液置于錐形瓶中，再用0.0200mol·L-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，當(dāng)?shù)稳?/span>20.00mL KMnO4溶液時(shí)恰好完全反應(yīng)。

(1)0.0200mol·L-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)置于______滴定管中（填“酸式”或“堿式”），判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)是_______。

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

(3)判斷下列情況對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）。若溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，未洗滌燒杯和玻璃棒，會(huì)使測(cè)定結(jié)果________；若未用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管，會(huì)使測(cè)定結(jié)果________。

Answer 1

【答案】酸式 溶液恰好變?yōu)闇\紅色，且半分鐘不褪色 87% 偏大 偏小

【解析】

(1)KMnO4溶液具有強(qiáng)的氧化性，能夠腐蝕橡膠；據(jù)此判斷使用的儀器；其水溶液呈紫紅色，草酸鈉反應(yīng)完畢，滴入最后一滴KMnO4溶液，紫紅色不褪去，證明滴定到終點(diǎn)；

(2)先根據(jù)Na2C2O4的質(zhì)量計(jì)算其物質(zhì)的量，并計(jì)算滴定25.00mL稀釋后溶液，消耗KMnO4的物質(zhì)的量，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等得n(MnO2)×2+n(KMnO4)×5= n(Na2C2O4) ×2，計(jì)算n(MnO2)，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

(3)根據(jù)c=分析實(shí)驗(yàn)誤差。

(1)高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能夠腐蝕堿式滴定管的橡膠管，所以應(yīng)該裝在酸式滴定管中；草酸鈉與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，當(dāng)?shù)味ǖ浇K點(diǎn)時(shí)，二者恰好完全反應(yīng)，再滴入一滴KMnO4溶液變成紫色(或紅色)且半分鐘不褪色，可說(shuō)明達(dá)到滴定終點(diǎn)；

(2)n(C2O42-)=2.68g÷134g/mol=0.02mol，滴定250mL稀釋后溶液，消耗n(MnO4-)=0.0200mol/L×0.0200L×10=0.00400mol，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等得n(MnO2)×2+0.00400mol×5=0.0200mol×2，n(MnO2)=0.0100mol，MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=87%；

(3)根據(jù)反應(yīng)原理，消耗的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，高錳酸鉀消耗的草酸根離子偏大，二氧化錳消耗的草酸根離子會(huì)偏小，測(cè)定的二氧化錳的含量偏小。若溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，未洗滌燒杯、玻璃棒，會(huì)導(dǎo)致配制的樣品溶液的溶質(zhì)物質(zhì)的量減小，滴定時(shí)消耗的高錳酸鉀溶液偏小，測(cè)定的二氧化錳的含量結(jié)果偏大；若未用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管，則標(biāo)消耗高錳酸鉀溶液的體積偏大，高錳酸鉀消耗的草酸根離子偏大，二氧化錳消耗的草酸根離子會(huì)偏小，測(cè)定的二氧化錳的含量偏小。