Question

某研究小組為測定某軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分數(shù)，查閱資料獲得如下信息：KMnO4、MnO2在酸性條件下均能將草酸鈉（Na2C2O4）氧化，反應過程表示為：

2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，MnO2＋C2O42－＋4H＋＝Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O

小組成員采用滴定的方法測定軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分數(shù)，設計實驗如下：準確稱取2.20g軟錳礦樣品，加入2.68g草酸鈉固體，再加入足量的稀硫酸并加熱（雜質(zhì)不參加反應），充分反應之后冷卻、濾去雜質(zhì)，將所得溶液轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中并定容；從中分別取出20.00mL待測液置于錐形瓶中，再用0.0200mol·L－1KMnO4標準溶液進行滴定，記錄最終讀數(shù)。數(shù)據(jù)如下：

測定次序	第一次	第二次	第三次	第四次
初始讀數(shù)（mL）	0.40	0.10	0.90	0.00
最終讀數(shù)（mL）	25.05	20.10	21.00	19.90

試回答下列問題：

（1）0.0200mol·L－1KMnO4標準溶液應置于 （選填“酸式”或“堿式”）滴定管中；滴定終點如何判斷 。

（2）你能否幫助該研究小組求得軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分數(shù) （選填“能”或“否”）。若回答“能”，請給出計算結果 （保留小數(shù)點后兩位）；若回答“否”，試說明原因 。

（3）若在實驗過程中存在下列操作，其中會使所測MnO2的質(zhì)量分數(shù)偏小的是 。

A．溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，未將燒杯、玻棒洗滌

B．滴定前尖嘴部分有一氣泡，滴定終點時消失

C．定容時，俯視刻度線

D．滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)

E．錐形瓶水洗之后未用待測液潤洗

 

Answer 1

1）酸式 當看到加入1滴KMnO4溶液，錐形瓶中溶液立即變成紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，即達到滴定終點 （2）能 59.32% （3）BC

【解析】

試題解析：（1）高錳酸鉀溶液具有強氧化性，應裝在酸式滴定管中；草酸與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應，當?shù)味ǖ浇K點時，二者恰好完全反應，再滴入一滴KMnO4溶液變成紫色（或紅色）且半分鐘不褪色，可說明達到滴定終點，故答案為：當看到滴入一滴KMnO4溶液，錐形瓶中溶液立即變成紫色，且半分鐘不褪色，即達到滴定終點；（2）四次滴定所消耗溶液的體積分別為24.65ml、20.00ml、20.10ml、19.90ml，第一個數(shù)據(jù)不合理，舍去，后三次所消耗溶液的平均體積=20.00ml；根據(jù)已知方程式可得高錳酸根和草酸根的關系式為：2MnO4－—5C2O42－，滴定過程中消耗草酸根的物質(zhì)的量==0.001mol，則原100ml溶液中含草酸根的物質(zhì)的量=0.001mol×5=0.005mol,與二氧化錳反應的草酸根的物質(zhì)的量=-0.001×5mol=0.015mol,則二氧化錳的物質(zhì)的量為0.015mol，質(zhì)量=87g/mol×0.015mol=0.1.305g，質(zhì)量分數(shù)==59.32%；（3）根據(jù)反應原理，消耗的高錳酸鉀標準液體積偏大，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偏小，測定的二氧化錳的含量偏小。溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，未將燒杯、玻棒洗滌，沒有洗滌燒杯、玻璃棒，會導致配制的樣品溶液的溶質(zhì)物質(zhì)的量減小，滴定是消耗的高錳酸鉀溶液偏小，測定的二氧化錳的含量結果偏高，故A錯誤；滴定前尖嘴部分有一氣泡，滴定終點時消失，滴定前有氣泡，滴定時消耗的高錳酸鉀標準液體積偏大，測定的二氧化錳含量偏低，故B正確；定容時，俯視刻度線，會導致配制的樣品溶液的體積偏小，溶液的濃度偏大，用高錳酸鉀溶液滴定時，消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏大，測定的二氧化錳含量偏低，故C正確；滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)：滴定前仰視讀數(shù)，讀數(shù)會偏大，滴定后俯視讀數(shù)，讀數(shù)會偏小，最終計算結果偏小，消耗的高錳酸鉀溶液偏小，測定的二氧化錳含量偏高，故D錯誤；錐形瓶水洗之后未用待測液潤洗，錐形瓶不需要潤洗，此操作正確，對滴定結果沒有影響，故E錯誤。

考點：化學實驗基本操作