Question

7．为测定某H₂C₂O₄溶液的浓度，取该溶液于锥形瓶中，加入适量稀H₂SO₄后，用浓度为0.1mol/L KMnO₄标准溶液滴定．
（提示：滴定原理为：6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O）
试回答下列问题：
（1）滴定时，KMnO₄溶液应装在酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管中，达到滴定终点时的现象为当滴入最后一滴KMnO₄溶液时，溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪色．
（2）如图表示50mL滴定管中液面的位置，此时滴定管中液面的读数为21.40mL．
（3）用0.1mol/L KMnO₄标准溶液滴定草酸溶液时，以下操作会使结果偏低的①④（填序号）．
①实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时KMnO₄溶液的体积．
②酸式滴定管未用标准液润洗
③锥形瓶用待测液润洗
④滴加KMnO₄溶液过快，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定
（4）该同学一共进行了三次实验，假设每次所取H₂C₂O₄溶液体积均为30.00mL，三次实验结果记录如表：

实验次数	第一次	第二次	第三次
消耗KMnO4溶液体积/mL	30.32	25.34	25.30

根据所给数据，计算H₂C₂O₄的物质的量浓度C=0.211mol/L．（小数点后保留3位数字）

Answer 1

分析 （1）KMnO₄具有强氧化性，会腐蚀橡胶管；滴定终点时溶液颜色无色变化为紫色且在30s内颜色不再恢复为原来颜色，证明反应达到终点；
（2）A与C刻度间相差1ml，说明每两个小格之间是0.1mL，A处的刻度21，据此确定B的刻度，注意滴定管的上面数值小，下面数值大；
（3）根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$判断不当操作对相关物理量的影响；
（4）根据离子方程式6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O计算H₂C₂O₄的浓度．

解答 解：（1）因为KMnO₄具有强氧化性，会腐蚀橡胶管，故应用酸式滴定管盛装；KMnO₄溶液呈紫色，草酸反应完毕，当滴入最后一滴KMnO₄溶液时，溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪色，即达滴定终点；
故答案为：酸式；当滴入最后一滴KMnO₄溶液时，溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪色；
（2）A与C刻度间相差1ml，说明每两个小格之间是0.10mL，A处的刻度为21，A和B之间是四个小格，所以相差0.40mL，则B是21.40mL；
故答案为：21.40；
（3）①实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时KMnO₄溶液的体积，液面偏高，读数偏小，导致KMnO₄体积偏小，则根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$使结果偏低，故正确；
②酸式滴定管未用标准液润洗，KMnO₄浓度偏小，导致KMnO₄体积偏大，则根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$使结果偏高，故错误；
③锥形瓶用待测液润洗，导致草酸的物质的量偏大，导致KMnO₄体积偏大，则根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$使结果偏高，故错误
④滴加KMnO₄溶液过快，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定，导致KMnO₄体积偏小，则根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$使结果偏低，故正确；
故选：①④；
（4）三次滴定消耗KMnO₄溶液体积分别为：30.32mL、25.34mL、25.30mL，第一次误差较大，舍去，则消耗KMnO₄溶液平均体积为$\frac{25.34mL+25.30mL}{2}$=25.32ml，消耗KMnO₄物质的量为n（KMnO₄）=0.1mol/L×25.32×10^-3L=2.532×10^-3mol，由6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O可知，n（H₂C₂O₄）=$\frac{5}{2}$n（KMnO₄）=$\frac{5}{2}$×2.532×10^-3mol，则H₂C₂O₄的物质的量浓度C=$\frac{\frac{5}{2}×2.532×10{\;}^{-3}mol}{0.03L}$=0.211mol/L；
故答案为：0.211．

点评 本题主要考查氧化还原反应滴定、化学计算等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．