Question

常溫下甲醛是一種無(wú)色、有特殊刺激性氣味的氣體，易溶于水，是世界衛(wèi)生組織（WHO）確定的致癌物和致畸形物之一。我國(guó)規(guī)定：居室空氣中甲醛的最高允許濃度為0.08 mg·m^-3。

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)用如下方法測(cè)定某居室空氣中甲醛的含量（假設(shè)空氣中無(wú)其他還原性氣體）：

Ⅰ.測(cè)定原理：KMnO₄（H⁺）溶液為強(qiáng)氧化劑，可氧化甲醛和草酸，其反應(yīng)的離子方程式為：

4+5HCHO+12H⁺====4Mn²⁺+5CO₂↑+11H₂O

2+5H₂C₂O₄+6H⁺====2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O

Ⅱ.測(cè)定裝置：部分裝置如下圖所示（a、b為止水夾）

Ⅲ.實(shí)驗(yàn)步驟：

①檢查裝置氣密性（氣密性良好）。

②用A儀器準(zhǔn)確移取25.00 mL 1.00×10^-3 mol·L^-1的高錳酸鉀溶液（過(guò)量）于廣口瓶中并滴入3滴6 mol·L^-1 H₂SO₄溶液備用。

③將2.00×10^-3 mol·L^-1的草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液置于A儀器中備用。

④打開(kāi)a，關(guān)閉b，用注射器抽取100 mL新裝修的室內(nèi)空氣。關(guān)閉a，打開(kāi)b，再緩緩?fù)苿?dòng)注射器，將氣體全部推入高錳酸鉀酸性溶液中，使其充分反應(yīng)。再如此重復(fù)4次（共5次）。

⑤將廣口瓶中的溶液轉(zhuǎn)入錐形瓶中（潤(rùn)洗廣口瓶2—3次，并將洗滌液全部轉(zhuǎn)入錐形瓶）。

⑥用標(biāo)準(zhǔn)草酸溶液滴定錐形瓶中的溶液，記錄滴定所消耗的草酸溶液體積。

⑦再重復(fù)實(shí)驗(yàn)2次。

Ⅳ.數(shù)據(jù)處理：分別于裝修完工后的第1天、第7天、第30天（室內(nèi)始終保持通風(fēng)換氣狀況）對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行取樣，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得以下三組數(shù)據(jù)（每次實(shí)驗(yàn)所取的KMnO₄溶液均為25.00 mL）：

裝修后第n天	草酸溶液/mL				甲醛的濃度/mg·m-3
	1	2	3	平均值
1	15.86	15.72	15.67	15.75
7	26.24	26.36	26.31	26.30
30	30.90	30.67	30.81	30.79

請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

（1）A儀器名稱是_________________  。

（2）步驟④如果壓送氣體時(shí)速度過(guò)快，可能會(huì)產(chǎn)生什么不利后果？

_____________________________________________________________________。

（3）步驟⑤如果沒(méi)有潤(rùn)洗，所測(cè)甲醛的含量將____________（填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”）。

（4）本實(shí)驗(yàn)是否需要指示劑（如果需要，請(qǐng)寫(xiě)出指示劑的名稱；如果不需要，試說(shuō)明終點(diǎn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）：___________________________________________________________________。

（5）假設(shè)KMnO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為c₁ mol·L^-1，所取KMnO₄溶液的體積為V₁ mL；草酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c₂ mol·L^-1，消耗草酸溶液的平均體積為V₂ mL。

則：計(jì)算室內(nèi)空氣中甲醛濃度（mg·m^-3）的代數(shù)式為_(kāi)___________，第30天室內(nèi)空氣中甲醛濃度為_(kāi)___________，并判斷此時(shí)主人____________（填“能”或“否”）入住。

Answer 1

（1）酸式滴定管

（2）甲醛吸收不充分，影響測(cè)定結(jié)果

（3）偏高

（4）不需要，加入最后一滴草酸溶液時(shí)溶液褪色并且半分鐘內(nèi)不重新變紅

（5）（75 c₁V₁-30c₂V₂）×10³  27.6  否

解析：本題主要考查了滴定操作、數(shù)據(jù)處理和誤差分析。（2）如果步驟④推送氣體速度過(guò)快，會(huì)導(dǎo)致甲醛吸收不充分，影響最終的測(cè)定結(jié)果；（3）如果步驟⑤沒(méi)有潤(rùn)洗廣口瓶，則導(dǎo)致計(jì)算的草酸還原KMnO₄的物質(zhì)的量減少，而計(jì)算的甲醛的含量偏高；（4）因?yàn)樗嵝訩MnO₄是紫色溶液，滴定時(shí)不需另加指示劑。