Question

（2009?深圳二模）化學(xué)探究小組用H₂C₂O₄（草酸）溶液測定KMnO₄溶液的濃度．請回答下列問題：
I、取20.00mL0.250mol/L H₂C₂O₄標(biāo)準(zhǔn)溶液置于錐形瓶中，加入適量稀硫酸酸化，用KMnO₄溶液進(jìn)行滴定．滴定反應(yīng)方程式為（未配平）：
KMnO₄+H₂C₂O₄+H₂SO₄→K₂SO₄+MnSO₄+CO₂↑+H₂O
記錄數(shù)據(jù)如下：

滴定次數(shù)	標(biāo)準(zhǔn)溶液體積/mL	待測溶液體積/mL
		滴定前刻度	滴定后刻度
1	20.00	1.50	23.70
2	20.00	1.02	21.03
3	20.00	2.00	21.99

（1）滴定時(shí)，KMnO₄溶液應(yīng)裝在

酸式

滴定管中（選填：酸式、堿式）．
（2）滴定終點(diǎn)的判斷方法是：

加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液變?yōu)榧t色，且30s內(nèi)紅色不褪去

．
（3）根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算，該KMnO₄溶液的濃度為

0.100

mol/L．
（4）下列操作中使得KMnO₄溶液濃度偏低的是

AC

．
A．滴定管用水洗凈后直接注入KMnO₄溶液
B．滴定前盛放標(biāo)準(zhǔn)H₂C₂O₄溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥
C．滴定管內(nèi)在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失
D．讀取KMnO₄溶液體積時(shí)，滴定前平視，滴定結(jié)束后俯視讀數(shù)
II、滴定中發(fā)現(xiàn)，KMnO₄紫紅色褪去的速度開始時(shí)很慢、后來變快、最后又變慢．為研究由慢到快的原因，甲同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

編號	溫度/℃	酸化的H2C2O4溶液/mL	KMnO4溶液/mL	溶液褪色時(shí)間/s
1	25	5.0	2.0	40
2	25	5.0（另外加少量MnSO4粉末）	2.0	4
3	60	5.0	2.0	25

（5）分析上述數(shù)據(jù)，對確定過程中反應(yīng)速率由慢到快的合理解釋是

反應(yīng)生成的Mn²⁺對反應(yīng)起催化劑作用，反應(yīng)放熱使溫度升高，加快反應(yīng)速率快

．

Answer 1

分析：I、（1）KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性，可以腐蝕橡皮管，應(yīng)裝在酸式滴定管中；
（2）草酸反應(yīng)完畢，加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液變?yōu)榧t色，紅色30s內(nèi)不褪去，說明滴定到終點(diǎn)；
（3）第1組KMnO₄溶液的體積與第2、3組相差比較大，應(yīng)按第2、3組的平均值為消耗KMnO₄溶液的體積，根據(jù)關(guān)系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄計(jì)算；
（4）由關(guān)系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄可知V（KMnO₄）?c（KMnO₄）=

2

5

V（H₂C₂O₄）?c（H₂C₂O₄），即c（KMnO₄）=

2 5 V(H2C2O4)?c(H2C2O4)

V(KMnO4)

，據(jù)此分析判斷；
Ⅱ、采取控制變量法對比分析，條件不同為影響速率因素．

解答：I、（1）KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性，可以腐蝕橡皮管，應(yīng)裝在酸式滴定管中；
故答案為：酸式；
（2）草酸反應(yīng)完畢，加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液變?yōu)榧t色，紅色30s內(nèi)不褪去，說明滴定到終點(diǎn)；
故答案為：加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液變?yōu)榧t色，且30s內(nèi)紅色不褪去；
（3）第1組KMnO₄溶液的體積與第2、3組相差比較大，應(yīng)舍掉，應(yīng)按第2、3組計(jì)算消耗KMnO₄溶液的體積，故消耗KMnO₄溶液的體積為

(21.03-1.02)mL+(21.99-2.00)mL

2

=20mL，令KMnO₄溶液的濃度為cmol/L，由2KMnO₄～5H₂C₂O₄可知：20mL×cmol/L=

2

5

×20mL×0.250mol/L，解得c=0.100；
故答案為：0.100；
（4）由關(guān)系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄可知V（KMnO₄）?c（KMnO₄）=

2

5

V（H₂C₂O₄）?c（H₂C₂O₄），即c（KMnO₄）=

2 5 V(H2C2O4)?c(H2C2O4)

V(KMnO4)

A．滴定管用水洗凈后直接注入KMnO₄溶液，高錳酸鉀溶液被稀釋，使用的高錳酸鉀溶液的體積偏大，測定的高錳酸鉀的濃度偏低，故A符合；
B．錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥，對草酸的物質(zhì)的量沒有影響，故對測定的高錳酸鉀的濃度無影響，故B不符合；
C．滴定管內(nèi)在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失，導(dǎo)致酸性高錳酸鉀溶液的體積讀數(shù)偏大，測定的高錳酸鉀的濃度偏低，故C符合；
D．讀取KMnO₄溶液體積時(shí)，滴定前平視，滴定結(jié)束后俯視讀數(shù)，導(dǎo)致酸性高錳酸鉀溶液的體積讀數(shù)偏小，測定的高錳酸鉀的濃度偏高，故D不符合；
故選AC；
Ⅱ、（5）對比第1、2組實(shí)驗(yàn)，第2組實(shí)驗(yàn)加入MnSO₄，褪色時(shí)間短，反應(yīng)速率快，說明Mn²⁺對反應(yīng)具有催化作用，對比第1、3組實(shí)驗(yàn)，第3組實(shí)驗(yàn)溫度升高，褪色時(shí)間短，反應(yīng)速率快，說明溫度升高，反應(yīng)速率加快，由此可知由慢到快的原因是：反應(yīng)生成的Mn²⁺對反應(yīng)起催化劑作用，反應(yīng)放熱使溫度升高，加快反應(yīng)速率快；
故答案為：反應(yīng)生成的Mn²⁺對反應(yīng)起催化劑作用，反應(yīng)放熱使溫度升高，加快反應(yīng)速率快；

點(diǎn)評：本題考查氧化還原滴定原理與應(yīng)用、探究影響速率的因素、對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等，難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，是對知識的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識與運(yùn)用知識分析問題、解決問題的能力．