Question

（2013?珠海一模）（1）小明在做“研究溫度對反應(yīng)速率的影響”實(shí)驗(yàn)時，他取了兩只試管，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試管置于涼水中，記錄溶液褪色所需的時間．
①需要用

硫酸

來酸化KMnO₄溶液，褪色所需時間t_A

＜

t_B（填“＞”、“=”或“＜”）．
②寫出該反應(yīng)的離子方程式

5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O

．
（2）實(shí)驗(yàn)室有瓶混有泥沙的乙二酸樣品，小明利用這個反應(yīng)的原理來測定其含量，具體操作    為：
①配制250mL溶液：準(zhǔn)確稱量5.0g乙二酸樣品，配成250mL溶液．
②滴定：準(zhǔn)確量取25.00mL所配溶液于錐形瓶中，加少量酸酸化，將0.1000mol?L^-1KMnO₄溶液裝入

酸式

（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，溶液迅速變成紫紅色．將錐形瓶搖動一段時間后，紫紅色慢慢消失；再繼續(xù)滴加時，紫紅色就很快褪色了．請解釋原因：

反應(yīng)中生成的錳離子具有催化作用，所以隨后褪色會加快

．當(dāng)

當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液，錐形瓶內(nèi)的顏色恰好變成紫紅色且半分鐘不變化

，證明達(dá)到滴定終點(diǎn)．
③計(jì)算：再重復(fù)上述操作2次，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下．

序號	滴定前讀數(shù)（mL）	滴定后讀數(shù)（mL）
1	0.00	20.10
2	1.00	20.90
3	0.00	21.10

則消耗KMnO₄溶液的平均體積為

20.00

mL，已知H₂C₂O₄的相對分子質(zhì)量為90，則此樣品的純度為

90.00%

．
④誤差分析：下列操作會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高的是

ACD

．
A．未用標(biāo)準(zhǔn)濃度的酸性KMnO₄溶液潤洗滴定管
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，滴定前仰視，滴定后俯視．

Answer 1

分析：（1）①高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，要酸化高錳酸鉀溶液需要選用無還原性的酸，溫度越高反應(yīng)速率越快，則褪色時間越短；
②酸性條件下，高錳酸根離子能氧化草酸生成二氧化碳，自身被還原生成錳離子，同時生成水；
（2）②酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中，錳離子有催化作用而導(dǎo)致反應(yīng)速率加快，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液，錐形瓶內(nèi)的顏色恰好變成紫紅色且半分鐘不變化，證明達(dá)到終點(diǎn)；
③平均值等于消耗高錳酸鉀的總體積與次數(shù)的比值，根據(jù)高錳酸鉀和草酸之間的關(guān)系式計(jì)算；
④根據(jù)c=

n

V

判斷不當(dāng)操作對n或V的影響判斷．

解答：解：（1）①高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，要酸化高錳酸鉀溶液需要選用無還原性的酸，一般選稀硫酸，溫度越高反應(yīng)速率越快，則褪色時間越短，所以褪色所需時間t_A＜t_B，故答案為：硫酸，＜；
②酸性條件下，高錳酸根離子能氧化草酸生成二氧化碳，自身被還原生成錳離子，同時生成水，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O；
（2）②酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中，所以酸性高錳酸鉀溶液應(yīng)該盛放在酸式滴定管中，高錳酸根離子被還原生成的錳離子有催化作用而導(dǎo)致反應(yīng)速率加快，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液，錐形瓶內(nèi)的顏色恰好變成紫紅色且半分鐘不變化，證明達(dá)到終點(diǎn)，
故答案為：酸式，反應(yīng)中生成的錳離子具有催化作用，所以隨后褪色會加快，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液，錐形瓶內(nèi)的顏色恰好變成紫紅色且半分鐘不變化；
③第三次消耗體積與第一次和第二次相差較大，所以要舍去，則消耗KMnO₄溶液的平均體積=

(20.10-0.00)+(20.90-1.00)

2

mL=20.00mL，
設(shè)樣品的純度為x，
5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O
450g    2mol
5.0x×

1

10

g （0.1×0.020）mol
x=

0.1×0.020×450

2×5.0×0.1

=90.00%，
故答案為：20.00；90.00%；
④A．酸式滴定管水洗后未用待測液潤洗，會導(dǎo)致酸性高錳酸鉀濃度偏小，需要高錳酸鉀體積偏大，測定值偏大，故正確；
B．錐形瓶內(nèi)有水，對實(shí)驗(yàn)無影響，故錯誤；
C．定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失，會導(dǎo)致測定高錳酸鉀體積偏大，測定值偏大，故正確；
D．不小心將少量酸性KMnO₄溶液滴在錐形瓶外，會導(dǎo)致測定高錳酸鉀體積偏大，測定值偏大，故正確；
E．觀察讀數(shù)時，滴定前仰視，滴定后俯視，導(dǎo)致測定高錳酸鉀體積偏小，測定值偏小，故錯誤；
故選ACD．

點(diǎn)評：本題考查了探究物質(zhì)的組成及其含量的測定，難度較大，注意把握實(shí)驗(yàn)基本方法，能會分析導(dǎo)致誤差的不當(dāng)操作，注意把握實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)．