Question

KMnO₄溶液常用做氧化還原反應(yīng)滴定的標(biāo)準(zhǔn)液，為測定草酸H₂C₂O₄溶液的濃度，進行如下實驗：取25.00mL所配制的草酸溶液置于錐形瓶內(nèi)，加入適量稀H₂SO₄后，用濃度為Amol?L^-1的KMnO₄溶液滴定．所發(fā)生的反應(yīng)：

 

KMnO₄+

 

H₂C₂O₄+

 

H₂SO₄=

 

K₂SO₄+

 

CO₂↑+

 

MnSO₄+

 

H₂O
試回答：
（1）配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式．

 

．
（2）實驗中需要的儀器有（填序號）

 

，
a．托盤天平（帶砝碼，鑷子）   b．酸式滴定管   c.100mL量筒   d．堿式滴定管
e．燒杯   f．錐形瓶   g．玻璃棒   h滴定管夾  i．燒瓶
（3）實驗中，標(biāo)準(zhǔn)液KMnO₄溶液應(yīng)裝在

 

式滴定管中．
（4）滴定到終點的現(xiàn)象為

 

．
（5）在滴定過程中若用A mol?L^-1的KMnO₄溶液VmL，則所配制的草酸溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

mol?L^-1．
（6）下列操作會造成測定結(jié)果偏低的是：

 

①操作之前，如先用待測液潤洗錐形瓶．
②滴定結(jié)束后如俯視觀察滴定管中液面刻度．
③滴定前盛裝標(biāo)準(zhǔn)液滴定管尖嘴部分未充滿溶液，滴定后充滿．
④滴定管用蒸餾水洗后，未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗．

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng)方程式的配平,探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題,氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒配平反應(yīng)方程式；
（2）實驗有兩個過程：配制準(zhǔn)確濃度的草酸溶液時，所需要的實驗儀器主要有：天平（含砝碼）、燒杯、藥匙、100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等；
用高錳酸鉀溶液滴定草酸過程中，所需要的實驗儀器主要有：燒杯、酸式滴定管、鐵架臺（帶滴定管夾）、錐形瓶等；
（3）KMnO₄溶液具有強氧化性，可以腐蝕橡皮管，故KMnO₄溶液應(yīng)裝在酸式滴定管中；
（4）滴定時，左手控制滴定管活塞，右手搖動錐形瓶，眼睛注視溶液顏色的變化；KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應(yīng)完畢，滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去，說明滴定到終點，不需要外加指示劑；
（5）根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的關(guān)系進行計算；
（6）根據(jù)實驗操作對消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積的影響進行判斷，如：消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，則測定結(jié)果偏高，否則偏低．

解答： 解：（1）高錳酸鉀中錳元素的化合價為+5價，反應(yīng)后被還原成+2價，化合價降低5價；草酸由+3價的C被氧化成+4價，每分子草酸中含有2個C，則化合價升高2價，則高錳酸鉀和草酸的關(guān)系式為：2KMnO₄～5H₂C₂O₄，再質(zhì)量守恒可寫出反應(yīng)方程式為：2KMnO₄+5 H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O，
故答案為：2KMnO₄+5 H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O；
（2））為了配制一定物質(zhì)的量濃度的草酸溶液，所需要的實驗儀器主要有：天平（含砝碼）、燒杯、藥匙、100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等；
用高錳酸鉀溶液進行滴定測草酸的物質(zhì)的量，所需要的實驗儀器主要有燒杯、酸式滴定管、鐵架臺（帶滴定管夾）、錐形瓶等，
所以需要的儀器為：a．托盤天平（帶砝碼，鑷子）、b．酸式滴定管、e．燒杯、f．錐形瓶、g．玻璃棒、h滴定管夾，即：abefgh，
故答案為：abefgh；
（3）KMnO₄溶液具有強氧化性，可以腐蝕橡皮管，故KMnO₄溶液應(yīng)裝在酸式滴定管中，
故答案為：酸式滴定管；
（4）滴定時，左手控制滴定管活塞，右手搖動錐形瓶，眼睛注視溶液顏色的變化；KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應(yīng)完畢，滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去，說明滴定到終點，不需要外加指示劑，
故答案為：酸溶液由無色變?yōu)闇\紫色且半分鐘不褪色；
（5）2KMnO₄～5H₂C₂O₄
     2         5
AV×10^-3mol   0.025×cmol

2

AV×10-3mol

=

5

0.025×cmol

，
解得：c=0.1AVmol?L^-1，
故答案為：0.1AV；
（6）①操作之前，如先用待測液潤洗錐形瓶，導(dǎo)致消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積增大，測定結(jié)果偏高，故①錯誤；
②滴定結(jié)束后如俯視觀察滴定管中液面刻度，導(dǎo)致最終讀數(shù)偏小，計算出的消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小，計算結(jié)果偏低，故②正確；
③滴定前盛裝標(biāo)準(zhǔn)液滴定管尖嘴部分未充滿溶液，滴定后充滿，導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，計算結(jié)果偏高，故③錯誤；
④滴定管用蒸餾水洗后，未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗，導(dǎo)致滴定過程中消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，測定結(jié)果偏高，故④錯誤；
故答案為：②．

點評：本題考查一定物質(zhì)的量濃度溶液配制、滴定操作、滴定應(yīng)用與計算、物質(zhì)組成含量測定等，題目難度中等，注意滴定中經(jīng)常根據(jù)關(guān)系式進行計算，掌握根據(jù)關(guān)系式計算方法．