Question

高锰酸钾是一种重要的化学试剂，其溶液不很稳定，在酸性条件下会分解生成二氧化锰和氧气，在中性或弱碱性溶液中分解速度很慢，见光分解速度加快。
（1）酸性条件下高锰酸钾溶液分解的离子方程式　                           。
（2）请配平高锰酸钾溶液与草酸钠Na₂C₂O₄溶液在酸性条件下反应的离子方程式：
______MnO₄^— +______C₂O₄^2—+______H⁺=______Mn²⁺+______CO₂↑+____________
（3）某学习小组为了探究高锰酸钾溶液和草酸钠溶液的反应过程，将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的酸性草酸钠溶液中（温度相同，并不断振荡时），记录的现象如下表：

滴入高锰酸钾溶液的次序（每滴溶液的体积相同）	高锰酸钾溶液紫色褪去的时间
先滴入第1滴	1min
褪色后再滴入第2滴	15s
褪色后再滴入第3滴	3s
褪色后再滴入第4滴	1s

 
请分析高锰酸钾溶液褪色时间变化的原因          。
（4）该学习小组在获取了上述经验和结论以后，用稳定的物质草酸钠Na₂C₂O₄（相对分子质量134.0）来标定高锰酸钾溶液的浓度。他们准确称取1.340g纯净的草酸钠配成250mL溶液，每次准确量取25.00mL溶液酸化后用KMnO₄溶液滴定。
①高锰酸钾溶液应装在             （填下图中的仪器编号）。

②为了防止高锰酸钾在酸性条件下分解而造成误差，滴定时应注意的是             。
③若在实验过程中存在下列操作，其中会使所测KMnO₄浓度偏低的是              。
A．未润洗盛放KMnO₄的滴定管
B．滴定前尖嘴部分无气泡，滴定终点时出现气泡
C．定容时，俯视刻度线
D．锥形瓶用水洗之后未用待测液润洗
④当溶液呈微红色且半分钟内不褪色，消耗KMnO₄溶液20.00mL（多次测定的平均值），则KMnO₄溶液的浓度为                 。

Answer 1

（1）4MnO₄^－+4H^＋═4MnO₂↓+3O₂↑+2H₂O
（2）2、5、16=2、10、8H₂O ；
（3）反应生成的Mn²⁺对反应有催化作用，且c(Mn²⁺)浓度大催化效果更好
（4）①丙
②逐滴滴入高锰酸钾溶液，待前一滴高锰酸钾溶液颜色褪去后再滴加  （说明：当溶液中生成的Mn²⁺较多时，反应速率加快后再增大滴加速度）
③0.0200mol/L

试题分析：（1）由题目信息可知，高锰酸钾溶液在酸性、碱性条件下都会分解，且见光分解速度加快，故应避光保存配成中性溶液；由题目信息可知，高锰酸钾在酸性条件下会分解生成二氧化锰和氧气，同时会生成水，据此书写离子方程式；
（2）反应中MnO₄^－→Mn^2＋，锰元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，C₂O₄^2－→CO₂，碳元素化合价由+3价升高为+4，共升高2价，化合价最小公倍数为10，故MnO₄^－系数为2，C₂O₄^2－系数为5，再根据元素守恒可知Mn^2＋系数为2、CO₂系数为10，根据电荷守恒可知H^＋系数为16，根据氢元素守恒可知H₂O系数为8，配平后离子方程式为2MnO₄^－+5C₂O₄^2－+16H^＋=2Mn^2＋+10CO₂+8H₂O，故答案为：2、5、16=2、10、8H₂O ；
（3）反应中Mn^2＋浓度发生显著变化，应是反应生成的Mn^2＋对反应有催化作用，且c（Mn^2＋）浓度大催化效果更好；故答案为：反应生成的Mn^2＋对反应有催化作用，且c（Mn^2＋）浓度大催化效果更好；
（4）①高锰酸钾具有强氧化性，可以发生碱式滴定管的橡皮管，故应用酸式滴定管盛放；
②逐滴滴入高锰酸钾溶液，待前一滴高锰酸钾溶液颜色褪去后再滴加，防止高锰酸钾在酸性条件下分解；
③令KMnO₄溶液的浓度为c，根据方程式2MnO₄^－+5C₂O₄^2－+16H^＋=2Mn^2＋+10CO₂↑+8H₂O计算．
n（C₂O₄^2－）=1.34g/134g·mol^－1=0.01mol，则：
2MnO₄^－+5C₂O₄^2－+16H^＋=2Mn^2＋+10CO₂↑+8H₂O计
2mol    5mol
c×0.02L×10  0.01mol
所以2mol：5mol=c×0.02L×10：0.01mol
解得c=0.02mol·L^－1
故答案为：0.02mol·L^－1．