Question

KMnO₄溶液常用做氧化还原反应滴定的标准液，为测定草酸H₂C₂O₄溶液的浓度，进行如下实验：取25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内，加入适量稀H₂SO₄后，用浓度为Amol?L^-1的KMnO₄溶液滴定．所发生的反应：

 

KMnO₄+

 

H₂C₂O₄+

 

H₂SO₄=

 

K₂SO₄+

 

CO₂↑+

 

MnSO₄+

 

H₂O
试回答：
（1）配平上述反应的化学方程式．

 

．
（2）实验中需要的仪器有（填序号）

 

，
a．托盘天平（带砝码，镊子）   b．酸式滴定管   c.100mL量筒   d．碱式滴定管
e．烧杯   f．锥形瓶   g．玻璃棒   h滴定管夹  i．烧瓶
（3）实验中，标准液KMnO₄溶液应装在

 

式滴定管中．
（4）滴定到终点的现象为

 

．
（5）在滴定过程中若用A mol?L^-1的KMnO₄溶液VmL，则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为

 

mol?L^-1．
（6）下列操作会造成测定结果偏低的是：

 

①操作之前，如先用待测液润洗锥形瓶．
②滴定结束后如俯视观察滴定管中液面刻度．
③滴定前盛装标准液滴定管尖嘴部分未充满溶液，滴定后充满．
④滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液润洗．

Answer 1

考点：氧化还原反应方程式的配平,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题,氧化还原反应专题

分析：（1）根据氧化还原反应得失电子守恒配平反应方程式；
（2）实验有两个过程：配制准确浓度的草酸溶液时，所需要的实验仪器主要有：天平（含砝码）、烧杯、药匙、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等；
用高锰酸钾溶液滴定草酸过程中，所需要的实验仪器主要有：烧杯、酸式滴定管、铁架台（带滴定管夹）、锥形瓶等；
（3）KMnO₄溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管，故KMnO₄溶液应装在酸式滴定管中；
（4）滴定时，左手控制滴定管活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视溶液颜色的变化；KMnO₄溶液呈紫色，草酸反应完毕，滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去，说明滴定到终点，不需要外加指示剂；
（5）根据化学方程式中各物质的关系进行计算；
（6）根据实验操作对消耗标准液体积的影响进行判断，如：消耗标准液体积偏大，则测定结果偏高，否则偏低．

解答： 解：（1）高锰酸钾中锰元素的化合价为+5价，反应后被还原成+2价，化合价降低5价；草酸由+3价的C被氧化成+4价，每分子草酸中含有2个C，则化合价升高2价，则高锰酸钾和草酸的关系式为：2KMnO₄～5H₂C₂O₄，再质量守恒可写出反应方程式为：2KMnO₄+5 H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O，
故答案为：2KMnO₄+5 H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O；
（2））为了配制一定物质的量浓度的草酸溶液，所需要的实验仪器主要有：天平（含砝码）、烧杯、药匙、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等；
用高锰酸钾溶液进行滴定测草酸的物质的量，所需要的实验仪器主要有烧杯、酸式滴定管、铁架台（带滴定管夹）、锥形瓶等，
所以需要的仪器为：a．托盘天平（带砝码，镊子）、b．酸式滴定管、e．烧杯、f．锥形瓶、g．玻璃棒、h滴定管夹，即：abefgh，
故答案为：abefgh；
（3）KMnO₄溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管，故KMnO₄溶液应装在酸式滴定管中，
故答案为：酸式滴定管；
（4）滴定时，左手控制滴定管活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视溶液颜色的变化；KMnO₄溶液呈紫色，草酸反应完毕，滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去，说明滴定到终点，不需要外加指示剂，
故答案为：酸溶液由无色变为浅紫色且半分钟不褪色；
（5）2KMnO₄～5H₂C₂O₄
     2         5
AV×10^-3mol   0.025×cmol

2

AV×10-3mol

=

5

0.025×cmol

，
解得：c=0.1AVmol?L^-1，
故答案为：0.1AV；
（6）①操作之前，如先用待测液润洗锥形瓶，导致消耗的标准液体积增大，测定结果偏高，故①错误；
②滴定结束后如俯视观察滴定管中液面刻度，导致最终读数偏小，计算出的消耗的标准液的体积偏小，计算结果偏低，故②正确；
③滴定前盛装标准液滴定管尖嘴部分未充满溶液，滴定后充满，导致消耗标准液的体积偏大，计算结果偏高，故③错误；
④滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液润洗，导致滴定过程中消耗的标准液体积偏大，测定结果偏高，故④错误；
故答案为：②．

点评：本题考查一定物质的量浓度溶液配制、滴定操作、滴定应用与计算、物质组成含量测定等，题目难度中等，注意滴定中经常根据关系式进行计算，掌握根据关系式计算方法．