Question

15．酸性KMnO₄溶液與草酸溶液（H₂C₂O₄）溶液反應(yīng)．現(xiàn)用濃度為0.01mol/L酸性KMnO₄溶液滴定未知濃度的草酸，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出滴定過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
（2）配制標(biāo)準(zhǔn)溶液500.00ml，配制過(guò)程需用的儀器除托盤(pán)天平，藥匙，燒杯，玻璃棒外還需要500mL容量瓶、膠頭滴管
（3）用KMnO₄滴定草酸溶液，需要選指示劑嗎？如需要?jiǎng)t填上指示劑名稱，若不需要填上“無(wú)”KMnO₄溶液，在操作過(guò)程中左手旋轉(zhuǎn)滴定管的玻璃活塞，右手振蕩錐形瓶，終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象當(dāng)最后一滴KMnO₄溶液滴入時(shí)，溶液為紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色
（4）記錄數(shù)據(jù)如下：

滴定次數(shù)	待測(cè)溶液體積/ml	KMnO4溶液體積/ml
		滴定前刻度	滴定后刻度
1	25.00	1.50	23.70
2	25.00	1.02	26.03
3	25.00	0.00	24.99

則測(cè)出的草酸溶液的物質(zhì)的量濃度為0.25mol•L^-1
（5）下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定草酸濃度偏高的是AC
A．滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失
B．配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)俯視刻度線
C．未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗滴定管
D．滴定前盛放草酸溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒(méi)有干燥．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能把草酸氧化成二氧化碳，自身被還原成二價(jià)錳離子；
（2）根據(jù)步驟有計(jì)算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等操作選取實(shí)驗(yàn)儀器；
（3）KMnO₄溶液本身為紫紅色，當(dāng)待測(cè)液中出現(xiàn)紫紅色，且振蕩后半分鐘內(nèi)不再褪色，就表明到了終點(diǎn)；滴定時(shí)，左手旋轉(zhuǎn)滴定管的玻璃活塞，右手不停搖動(dòng)錐形瓶，兩眼應(yīng)該注視著錐形瓶中溶液顏色變化；
（4）先判斷滴定數(shù)據(jù)的有效性，然后計(jì)算出消耗標(biāo)準(zhǔn)液的平均體積，再根據(jù)關(guān)系式：2MnO₄^-～5H₂C₂O₄計(jì)算出待測(cè)液的濃度；
（5）根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析不當(dāng)操作對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）的影響，以此判斷濃度的誤差．

解答 解：（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，把草酸中的C從+3價(jià)氧化成+4價(jià)的二氧化碳，Mn元素從+7價(jià)變化到+2價(jià)的錳離子，由于草酸分子中有2個(gè)C原子，所以高錳酸鉀與草酸的反應(yīng)比例為 5：2，故反應(yīng)的方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
故答案為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（2）配制0.01mol/L酸性KMnO₄溶液500.00ml，配制步驟有計(jì)算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等操作，一般用托盤(pán)天平稱量，用藥匙取用藥品，在燒杯中溶解（可用量筒量取水），冷卻后轉(zhuǎn)移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，當(dāng)加水至液面距離刻度線1～2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加，所以需要的儀器為：托盤(pán)天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管，分析可知還要使用的儀器有500mL容量瓶、膠頭滴管；
故答案為：500mL容量瓶、膠頭滴管；
（3）KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應(yīng)完畢，滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液為紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說(shuō)明滴定到終點(diǎn)，不需要外加指示劑；滴定時(shí)，左手旋轉(zhuǎn)滴定管的玻璃活塞；
故答案為：KMnO₄溶液；旋轉(zhuǎn)滴定管的玻璃活塞；當(dāng)最后一滴KMnO₄溶液滴入時(shí)，溶液為紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
（4）三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積為22.20mL，25.01mL，24.99mL，第2組數(shù)據(jù)誤差較大，舍去，其他2次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)液的平均體積為25.00mL，高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.10mol/L×0.025L=0.0025mol，由關(guān)系式：2MnO₄^-～5H₂C₂O₄可知，n（H₂C₂O₄）=$\frac{5}{2}$n（KMnO₄）=0.00625mol，待測(cè)液草酸的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{0.00625mol}{0.025L}$=0.25mol•L^-1；
故答案為：0.25mol•L^-1；
（5）A．滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，導(dǎo)致V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，可知c（待測(cè)）偏大，故A正確；
B．配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)俯視刻度線，標(biāo)準(zhǔn)液濃度偏大，導(dǎo)致V（標(biāo)準(zhǔn)）偏小，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，可知c（待測(cè)）偏小，故B錯(cuò)誤；
C．未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗滴定管，標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋，濃度減小，導(dǎo)致V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，可知c（待測(cè)）偏大，故C正確；
D．滴定前盛放草酸溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒(méi)有干燥，對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）無(wú)影響，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，可知c（待測(cè)）無(wú)影響，故D錯(cuò)誤；
故選AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原滴定操作等，難度中等，注意滴定中經(jīng)常根據(jù)關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，掌握根據(jù)關(guān)系式計(jì)算方法．