Question

【題目】已知KMnO4、MnO2在酸性條件下均能將草酸 （H2C2O4）氧化：
（ i）MnO4﹣+H2C2O4+H+→Mn2++CO2↑+H2O（未配平）
（ ii）MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2↑+2H2O
某研究小組為測定某軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，準(zhǔn)確稱取1.20g軟錳礦樣品，加入1.80g草酸，再加入足量的稀硫酸并加熱（雜質(zhì)不參加反應(yīng)），充分反應(yīng)之后冷卻、濾去雜質(zhì)，將所得溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中并定容；從中取出25.00mL待測液置于錐形瓶中，再用0.020molL﹣1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，當(dāng)?shù)稳?0.00mLKMnO4溶液時(shí)恰好完全反應(yīng)．試回答下列問題：
①方程式（ i）配平后H2C2O4的計(jì)量系數(shù)為 ．
②0.020molL﹣1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)置于（填“甲”或“乙”）滴定管中；滴定終點(diǎn)的顏色變化是 ．
③你能否幫助該研究小組求得軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；若“能”，請給出計(jì)算結(jié)果；若“否”，試說明原因．“能”的計(jì)算結(jié)果或“否”的原因說明 ．
④若在實(shí)驗(yàn)過程中存在下列操作，其中會使所測MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小的是 ．
A．滴定前尖嘴部分有一氣泡，滴定終點(diǎn)時(shí)消失
B．溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，未將燒杯、玻棒洗滌
C．滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)
D．定容時(shí)，俯視刻度線
E．錐形瓶水洗之后未用待測液潤洗．

Answer 1

【答案】5；甲；當(dāng)看到滴入一滴KMnO4溶液，錐形瓶中溶液立即變成紫色，且半分鐘不褪色，即達(dá)到滴定終點(diǎn)；否；因?yàn)椴恢�道容量瓶的�?guī)格；AD
【解析】解：①反應(yīng)中MnO4﹣→Mn2+ ， 錳元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，共降低5價(jià)，H2C2O4→CO2 ， 碳元素化合價(jià)由+3價(jià)升高為+4，共升高2價(jià)，化合價(jià)最小公倍數(shù)為10，故MnO4﹣系數(shù)為2，H2C2O4系數(shù)為5，再根據(jù)元素守恒可知Mn2+系數(shù)為2、CO2系數(shù)為10，根據(jù)電荷守恒可知H+系數(shù)為16，根據(jù)氫元素守恒可知H2O系數(shù)為8，配平后離子方程式為2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O；所以答案是：5；②高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)裝在酸式滴定管中，甲是酸式滴定管，乙是堿式滴定管；草酸與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，當(dāng)?shù)味ǖ浇K點(diǎn)時(shí)，二者恰好完全反應(yīng)，再滴入一滴KMnO4溶液變成紫色（或紅色）且半分鐘不褪色，可說明達(dá)到滴定終點(diǎn)，所以答案是：甲；當(dāng)看到滴入一滴KMnO4溶液，錐形瓶中溶液立即變成紫色，且半分鐘不褪色，即達(dá)到滴定終點(diǎn)；③由于操作過程中沒有告訴容量瓶的規(guī)格是多少，無法知道配制的溶液的體積，所以答案是：否；因?yàn)椴恢�道容量瓶的�?guī)格；④根據(jù)反應(yīng)原理，消耗的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，高錳酸鉀消耗的草酸根離子偏大，二氧化錳消耗的草酸根離子會偏小，測定的二氧化錳的含量偏小， A．滴定前尖嘴部分有一氣泡，滴定終點(diǎn)時(shí)消失，滴定前有氣泡，滴定時(shí)消耗的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，測定的二氧化錳含量偏低，故A正確； B．溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，未將燒杯、玻棒洗滌，沒有洗滌燒杯、玻璃棒，會導(dǎo)致配制的樣品溶液的溶質(zhì)物質(zhì)的量減小，滴定是消耗的高錳酸鉀溶液偏小，測定的二氧化錳的含量結(jié)果偏高，故B錯(cuò)誤； C．滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)：滴定前仰視讀數(shù)，讀數(shù)會偏大，滴定后俯視讀數(shù)，讀數(shù)會偏小，最終計(jì)算結(jié)果偏小，消耗的高錳酸鉀溶液偏小，測定的二氧化錳含量偏高，故C錯(cuò)誤； D．定容時(shí)，俯視刻度線，會導(dǎo)致配制的樣品溶液的體積偏小，溶液的濃度偏大，用高錳酸鉀溶液滴定時(shí)，消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏大，測定的二氧化錳含量偏低，故D正確； E．錐形瓶水洗之后未用待測液潤洗，錐形瓶不需要潤洗，此操作正確，對滴定結(jié)果沒有影響，故E錯(cuò)誤；所以答案是：AD．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用酸堿中和滴定，掌握中和滴定實(shí)驗(yàn)時(shí)，用蒸餾水洗過的滴定管先用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗后再裝標(biāo)準(zhǔn)液；先用待測液潤洗后在移取液體；滴定管讀數(shù)時(shí)先等一二分鐘后再讀數(shù)；觀察錐形瓶中溶液顏色的改變時(shí)，先等半分鐘顏色不變后即為滴定終點(diǎn)即可以解答此題．