Question

5．水中因含有机物而具有较高的化学耗氧量．常用酸性KMnO₄氧化有机物测其含量．主要操作步骤如下：

（1）仪器A为酸式（填酸式或碱式）滴定管；要顺利完成实验，步骤Ⅲ中溶液颜色应为紫红色；
（2）完善步骤Ⅳ涉及的离子方程式：
5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
该步骤中滴入第一滴Na₂C₂O₄时褪色较慢，以后的滴定中褪色较快，其原因是随反应进行Mn²⁺可能做反应的催化剂
（3）若步骤Ⅳ中所用Na₂C₂O₄溶液为20.00mL，已知滴定后的液面如图所示，请在图2中标出滴定前的液面．
（4）若实验测量结果比实际有机物含量偏高，分别从以下两个方面猜想：
猜想1：水样中Cl^-影响
猜想2：配制Na₂C₂O₄标液定容时俯视刻度线；
（5）若猜想1成立，请根据资料卡片补充完善上述实验以消除Cl^-影响．（限选试剂：AgNO₃溶液、Ag₂SO₄溶液、KMnO₄溶液、Na₂C₂O₄溶液）步骤Ⅰ的水样中加入适量的Ag₂SO₄溶液．
资料卡片：
①有机质可HNO₃被氧化
②AgCl不与酸性KMnO₄溶液反应
③Ag₂C₂O₄可被酸性KMnO₄溶液氧化．

Answer 1

分析 （1）依据仪器的结构和用途分析，高锰酸钾溶液滴定到最后一滴溶液呈紫红色且半分钟不褪说明反应达到终点，溶液呈紫红色；
（2）标注元素化合价结合电子守恒和原子守恒配平书写离子方程式，开始较慢，随后反应速率加快说明生成的锰离子起了催化作用；
（3）滴定后为20.70ml，开始为0.70ml，据此标注；
（4）实验测量结果比实际有机物含量偏高，可能是读取数据时把滴定管中消耗溶液体积读大了；
（5）依据资料卡片中的信息分析判断，不能加入氧化性或形成氧化性的物质，不能消耗高锰酸钾溶液．

解答 解：（1）仪器A为待玻璃活塞的滴定管为酸式滴定管高锰酸钾溶液滴定到最后一滴溶液呈紫红色且半分钟不褪说明反应达到终点，溶液呈紫红色，步骤Ⅲ中溶液颜色应为紫红色；
故答案为：酸式；紫红色；
（2）碳元素化合价+3价变化为+4价，升高做还原剂，锰元素化合价+7价变化为+2价，C₂O₄^2-前加系数5，MnO₄^-前系数加2，电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平写出离子方程式为：5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；该步骤中滴入第一滴Na₂C₂O₄时褪色较慢，以后的滴定中褪色较快，说明反应中生成的锰离子对反应起到催化剂的作用，
故答案为：5，2，16，2，10，8H₂O；随反应进行Mn²⁺可能做反应的催化剂；
（3）滴定后为20.70ml，开始为0.70ml，步骤Ⅳ中所用Na₂C₂O₄溶液为20.00mL，则滴定管读数为：
故答案为：；
（4）实验测量结果比实际有机物含量偏高，配制Na₂C₂O₄标液定容时，可能是读取数据时把滴定管中消耗溶液体积读大了；
故答案为：俯视刻度线；
（5）①有机质可HNO₃被氧化．②AgCl不与酸性KMnO₄溶液反应．③Ag₂C₂O₄可被酸性KMnO₄溶液氧化，
AgNO₃溶液在酸性溶液中形成稀硝酸具有氧化性，故不符合；
Ag₂SO₄溶液，加入后可以利用氯化银溶解度小沉淀转化，消除氯离子影响；
KMnO₄溶液具有氧化性，不能消除影响；
Na₂C₂O₄溶液可以被高锰酸钾溶液氧化，不能消除；
消除Cl^-影响在步骤Ⅰ的水样中加入适量的Ag₂SO₄溶液；
故答案为：步骤Ⅰ的水样中加入适量的Ag₂SO₄溶液．

点评 本题考查了物质组成的实验探究方法分析，过程理解应用，主要是物质性质的分析判断，掌握基础是关键，题目难度中等．