Question

草酸三氫鉀是一種重要的化學(xué)試劑，廣泛用于分析試劑及緩沖溶液的配制，等級為分析純（A．R）的產(chǎn)品售價大約每公斤70元．下面是草酸三氫鉀的產(chǎn)品標(biāo)簽．
化學(xué)名稱：草酸三氫鉀、四草酸鉀、乙二酸三氫鉀、四乙二酸鉀
英文名：potassium trihydrogen dioxalate dihydrate或potassium tetraoxalate
分子式：KHC₂O₄…H₂C₂O₄?2H₂O或C₄H₃KO₈?2H₂O
分子量：254.19
性質(zhì)：無色晶體或白色粉末．熱至100℃失水成無水物，更高溫度時分解為碳酸鉀和一氧化碳等，溶于水，微溶于醇
質(zhì)量指標(biāo)：KHC₂O₄…H₂C₂O₄?2H₂O含量，分析純（A．R）大于99.5%，化學(xué)純（C．P）大于99.0%
對產(chǎn)品的質(zhì)量鑒定可以采用氧化還原滴定法，操作步驟如下：稱取草酸三氫鉀樣品1.271g，溶解后定容在100mL容量瓶A中，用移液管移取25.00mL到錐形瓶中，加硫酸酸化后，用0.04000mol?L_1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗24.91mL．
（1）寫出發(fā)生的滴定的離子反應(yīng)方程式______．（提示：滴定反應(yīng)可視為草酸與高錳酸鉀反應(yīng)）
（2）該滴定使用什么指示劑，終點(diǎn)的顏色將怎樣變化？______．
（3）通過計算可知該草酸三氫鉀樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______．
（4）該產(chǎn)品屬于哪種等級的化學(xué)試劑______．
（5）采用氧化還原滴定法操作時可以觀察到這樣的現(xiàn)象，剛剛加入第一滴KMnO4到草酸三氫鉀溶液中，溶液呈現(xiàn)紫紅色，大約3分鐘紫紅色褪去，隨后加入的KMnO4紫紅色則立即褪去．請對這一現(xiàn)象給出解釋．______．

Answer 1

解：（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，在酸性環(huán)境下，能將草酸氧化為二氧化碳，同時自身被還原為錳離子，
即：6H⁺+5H₂C₂O₄+2MnO₄^-═10CO₂+8H₂O+2Mn²⁺，故答案為：6H⁺+5H₂C₂O₄+2MnO₄^-═10CO₂+8H₂O+2Mn²⁺；
（2）高錳酸鉀本身具有顏色，在滴定草酸的過程中可以擔(dān)當(dāng)指示劑的角色，當(dāng)最后一滴滴入溶液中，溶液恰好變紫紅色，且30s內(nèi)不退色，此時便是滴定終點(diǎn)，
故答案為：KMnO₄；最后一滴滴入溶液，溶液恰好變紫紅色，且30s內(nèi)不退色，此時便是滴定終點(diǎn)；
（3）根據(jù)反應(yīng)：6H⁺+5H₂C₂O₄+2MnO₄^-═10CO₂+8H₂O+2Mn²⁺，2.5C₄H₃KO₈?2H₂O～5H₂C₂O₄～2MnO₄^-，
高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.04000mol/L×24.91×10^-3L×4=3.9856×10^-3mol，
所以C₄H₃KO₈?2H₂O的物質(zhì)的量為：3.9856×10^-3mol×2.5×=4.982×10^-3mol，
以C₄H₃KO₈?2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=99.6；
故答案為：99.6%；
（4）根據(jù)題意：質(zhì)量指標(biāo)：KHC₂O₄…H₂C₂O₄?2H₂O含量，分析純（A．R）大于99.5%，故答案為：分析純（A．R）；（5）剛剛加入第一滴KMnO4到草酸三氫鉀溶液中，溶液呈現(xiàn)紫紅色，大約3分鐘紫紅色褪去，隨后加入的KMnO4紫紅色在Mn²⁺催化作用下則立即褪去，故答案為：反應(yīng)生成的Mn²⁺起催化作用．
分析：（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能將草酸氧化；
（2）高錳酸鉀本身具有顏色，在滴定過程中可以擔(dān)當(dāng)指示劑的角色；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式和滴定過程中的用量來計算；
（4）根據(jù)題意中的質(zhì)量指標(biāo)：KHC₂O₄…H₂C₂O₄?2H₂O含量來確定；
（5）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能將草酸氧化，本身生成二價的錳離子．
點(diǎn)評：本題考查學(xué)生有關(guān)氧化還原反應(yīng)的綜合滴定知識，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度較大．