Question

常温下甲醛是一种无色、有特殊刺激性气味的气体，易溶于水，是世界卫生组织（WHO）确定的致癌物和致畸形物之一。我国规定：居室空气中甲醛的最高允许浓度为0.08 mg·m^-3。

某研究性学习小组设计用如下方法测定某居室空气中甲醛的含量（假设空气中无其他还原性气体）：

Ⅰ.测定原理：KMnO₄（H⁺）溶液为强氧化剂，可氧化甲醛和草酸，其反应的离子方程式为：

4+5HCHO+12H⁺====4Mn²⁺+5CO₂↑+11H₂O

2+5H₂C₂O₄+6H⁺====2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O

Ⅱ.测定装置：部分装置如下图所示（a、b为止水夹）

Ⅲ.实验步骤：

①检查装置气密性（气密性良好）。

②用A仪器准确移取25.00 mL 1.00×10^-3 mol·L^-1的高锰酸钾溶液（过量）于广口瓶中并滴入3滴6 mol·L^-1 H₂SO₄溶液备用。

③将2.00×10^-3 mol·L^-1的草酸标准溶液置于A仪器中备用。

④打开a，关闭b，用注射器抽取100 mL新装修的室内空气。关闭a，打开b，再缓缓推动注射器，将气体全部推入高锰酸钾酸性溶液中，使其充分反应。再如此重复4次（共5次）。

⑤将广口瓶中的溶液转入锥形瓶中（润洗广口瓶2—3次，并将洗涤液全部转入锥形瓶）。

⑥用标准草酸溶液滴定锥形瓶中的溶液，记录滴定所消耗的草酸溶液体积。

⑦再重复实验2次。

Ⅳ.数据处理：分别于装修完工后的第1天、第7天、第30天（室内始终保持通风换气状况）对室内空气进行取样，通过实验测得以下三组数据（每次实验所取的KMnO₄溶液均为25.00 mL）：

装修后第n天	草酸溶液/mL				甲醛的浓度/mg·m-3
	1	2	3	平均值
1	15.86	15.72	15.67	15.75
7	26.24	26.36	26.31	26.30
30	30.90	30.67	30.81	30.79

请完成下列问题：

（1）A仪器名称是_________________  。

（2）步骤④如果压送气体时速度过快，可能会产生什么不利后果？

_____________________________________________________________________。

（3）步骤⑤如果没有润洗，所测甲醛的含量将____________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

（4）本实验是否需要指示剂（如果需要，请写出指示剂的名称；如果不需要，试说明终点时的实验现象）：___________________________________________________________________。

（5）假设KMnO₄溶液的物质的量浓度为c₁ mol·L^-1，所取KMnO₄溶液的体积为V₁ mL；草酸溶液的物质的量浓度为c₂ mol·L^-1，消耗草酸溶液的平均体积为V₂ mL。

则：计算室内空气中甲醛浓度（mg·m^-3）的代数式为____________，第30天室内空气中甲醛浓度为____________，并判断此时主人____________（填“能”或“否”）入住。

Answer 1

（1）酸式滴定管

（2）甲醛吸收不充分，影响测定结果

（3）偏高

（4）不需要，加入最后一滴草酸溶液时溶液褪色并且半分钟内不重新变红

（5）（75 c₁V₁-30c₂V₂）×10³  27.6  否

解析：本题主要考查了滴定操作、数据处理和误差分析。（2）如果步骤④推送气体速度过快，会导致甲醛吸收不充分，影响最终的测定结果；（3）如果步骤⑤没有润洗广口瓶，则导致计算的草酸还原KMnO₄的物质的量减少，而计算的甲醛的含量偏高；（4）因为酸性KMnO₄是紫色溶液，滴定时不需另加指示剂。