Question

（10分）已知KMnO₄、MnO₂在酸性条件下均能将草酸钠（Na₂C₂O₄）氧化：

    2MnO₄^－＋5C₂O₄^2－＋16H^＋＝2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O

    MnO₂＋C₂O₄^2－＋4H^＋＝Mn^2＋＋2CO₂↑＋2H₂O

    某研究小组为测定某软锰矿中MnO₂的质量分数，准确称取1.20g软锰矿样品，加入2.68g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热（杂质不参加反应），充分反应之后冷却、滤去杂质，将所得溶液转移到容量瓶中并定容；从中取出25.00mL待测液置于锥形瓶中，再用0.0200mol·L^－1KMnO₄标准溶液进行滴定，当滴入20.00mLKMnO₄溶液时恰好完全反应。试回答下列问题：

⑴0.0200mol·L^－1KMnO₄标准溶液应置于    （选填“甲”或“乙”）滴定管中；滴定终点如何判断                                                  。

⑵你能否帮助该研究小组求得软锰矿中MnO₂的质量分数      （选填“能”或“否”）。若回答“能”，请给出计算结果       ；若回答“否”，试说明原因               。

⑶若在实验过程中存在下列操作，其中会使所测MnO₂的质量分数偏小的是       。

A．溶液转移至容量瓶中，未将烧杯、玻棒洗涤

B．滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时消失

C．定容时，俯视刻度线

D．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数

E．锥形瓶水洗之后未用待测液润洗

 

Answer 1

⑴甲  当看到加入1滴KMnO₄溶液，锥形瓶中溶液立即变成紫红色，且半分钟内不褪色，即达到滴定终点  ⑵否  因为不知道容量瓶的规格  ⑶BC

解析:考查滴定实验操作及误差分析。

（1）酸性高锰酸钾溶液显酸性，且具有强氧化性，因此应置于酸式滴定管中，酸式滴定管的下端是玻璃管，碱式滴定管的下端是橡胶管，所以甲是酸式滴定管，乙是碱式滴定管。由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色，所以不需要指示剂，当达到终点时溶液会显紫红色，据此可以判断。

（2）根据反应过程可以计算出25.00ml溶液中过量的醋酸钠的物质的量，但由于不知道容量瓶的规格，所以无法计算总的过量的醋酸钠，因而也不能计算二氧化锰的质量分数。

（3）A说明配制的样品的浓度偏低，因此消耗的高锰酸钾的量就偏低，则过量的醋酸钠的物质的量也偏低，所以和二氧化锰的反应的醋酸钠就偏高，即测定结果偏高。B中说明消耗的高锰酸钾的量偏高，则和二氧化锰反应的醋酸钠就偏低，测定结果偏低。C中配制的样品的浓度偏高，因此消耗的高锰酸钾的量就偏高，则过量的醋酸钠的物质的量也偏高，所以和二氧化锰的反应的醋酸钠就偏低，即测定结果偏低。D中说明消耗的高锰酸钾的体积偏低，因此消耗的高锰酸钾的量就偏低，根据上面的分析可知，最终的测定结果就偏高。锥形瓶就不能用标准液润洗，所以E是不影响的。答案选BC。