Question

（16分）

（1）小明在做“研究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響”實(shí)驗(yàn)時(shí)，他往兩支試管均加入4mL 0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和2mL 0.1mol/L H2C2O4（乙二酸）溶液，振蕩，A試管置于熱水中， B試管置于冷水中，記錄溶液褪色所需的時(shí)間。

①需要用 來(lái)酸化KMnO4溶液，褪色所需時(shí)間tA tB（填“>”、“=”或“<”）。

②寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式 。

（2）實(shí)驗(yàn)室有瓶混有泥沙的乙二酸樣品，小明利用這個(gè)反應(yīng)的原理來(lái)測(cè)定其含量，具體操作為：

①配制250 mL溶液：準(zhǔn)確稱量5.000g乙二酸樣品，配成250mL溶液。

②滴定：準(zhǔn)確量取25.00 mL所配溶液于錐形瓶中，加少量酸酸化，將0.1000 mol·L-1 KMnO4溶液裝入 （填“酸式”或“堿式”）滴定管，進(jìn)行滴定操作。

在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，剛滴下少量KMnO4溶液時(shí)，溶液迅速變成紫紅色。將錐形瓶搖動(dòng)一段時(shí)間后，紫紅色慢慢消失；再繼續(xù)滴加時(shí)，紫紅色就很快褪色了。請(qǐng)解釋原因： ；當(dāng) ，證明達(dá)到滴定終點(diǎn)。

③計(jì)算： 重復(fù)上述操作2次，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。則消耗KMnO4溶液的平均體積為 mL，此樣品的純度為 。（已知H2C2O4的相對(duì)分子質(zhì)量為90）

④誤差分析：下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高的是 。

A．未用標(biāo)準(zhǔn)濃度的酸性KMnO4溶液潤(rùn)洗滴定管 B．滴定前錐形瓶有少量水

C．滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失 D．不小心將少量酸性KMnO4溶液滴在錐形瓶外

E．觀察讀數(shù)時(shí)，滴定前仰視，滴定后俯視

 

Answer 1

（1）①硫酸，<；②5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2+2Mn2++8H2O；（2）②酸式，反應(yīng)中生成的Mn2+具有催化作用，所以隨后褪色會(huì)加快；滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，錐形瓶中溶液從無(wú)色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；③20.00mL，90.00%；④A、C、D。

【解析】

試題分析：（1）①由于硝酸有強(qiáng)的氧化性，不能酸化KMnO4溶液，鹽酸有還原性，會(huì)被KMnO4溶液氧化，因此需要用硫酸酸化KMnO4溶液；由于溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，所以反應(yīng)時(shí)間就越短，因此褪色所需時(shí)間tA<tB; ②根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒可得該反應(yīng)的離子方程式是5H2C2O4+2MnO4-+ 6H+=10CO2+2Mn2++8H2O；（2）②KMnO4溶液有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕橡膠，所以KMnO4溶液應(yīng)該裝入酸式滴定管中，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，剛滴下少量KMnO4溶液時(shí)，溶液迅速變成紫紅色。將錐形瓶搖動(dòng)一段時(shí)間后，紫紅色慢慢消失；再繼續(xù)滴加時(shí)，紫紅色就很快褪色了可能的原因是反應(yīng)中生成的Mn2+具有催化作用，所以隨后褪色會(huì)加快；當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液，錐形瓶中溶液從無(wú)色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；③分析3次實(shí)驗(yàn)的體積數(shù)據(jù)，可知：第三次誤差太大，要舍去，消耗的KMnO4溶液的體積是V(KMnO4)=(20.10+19.90)ml÷2=20.00ml；n(KMnO4)= 0.1000 mol/L × 0.020 L=2×10-3mol;根據(jù)方程式可知n(H2C2O4)= 5/2 n(KMnO4)= 5/2×2×10-3mol=5×10-3mol。所以H2C2O4的質(zhì)量是m=5×10-3mol ×90g/mol=0.45g,所以草酸的純度是0.45g÷(5.000g÷10) × 100%=90.00%；④A．未用標(biāo)準(zhǔn)濃度的酸性KMnO4溶液潤(rùn)洗滴定管，則標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度偏小，是消耗的體積偏大，則計(jì)算的草酸的物質(zhì)的量偏大，正確；B．滴定前錐形瓶有少量水，不會(huì)產(chǎn)生任何影響，錯(cuò)誤；C．滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失，則消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大，所以計(jì)算的草酸的濃度就偏高，正確；D．不小心將少量酸性KMnO4溶液滴在錐形瓶外，則消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏多，使草酸的濃度偏高，正確；E．觀察讀數(shù)時(shí)，滴定前仰視，滴定后俯視，則消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小，所以是草酸溶液的濃度偏小，錯(cuò)誤。

考點(diǎn)：考查滴定方法在物質(zhì)的量濃度的計(jì)算中的應(yīng)用、誤差分析、離子方程式的書(shū)寫(xiě)的知識(shí)。