Question

【題目】KMnO4是實驗室常用的氧化劑，可用作水處理劑等。

（1）實驗室用MnO2等為原料制取少量KMnO4的實驗流程如下：

①“熔融”時，可用作坩堝材質的是__________ (填序號)。

a．氧化鋁 b．陶瓷 c．鐵 d．玻璃

②“K2MnO4歧化”的離子方程式為__________。

③“蒸發濃縮”時，溫度需控制在80℃，適宜的加熱方式是__________。

（2）高錳酸鉀法測定水體COD(化學雷氧量)的實驗步驟如下：

步驟1．準確移取100mL水樣，置于250mL錐形瓶中。加入10mL1∶3的硫酸，再加入15.00mL0.0200mol·L-1KMnO4溶液(此時溶液仍呈紫紅色)。

步驟2．用小火煮沸10min(水中還原性物質被MnO4-氧化，本身還原為Mn2+)，取下錐形瓶趁熱加10.00mL0.0500mol·L-1Na2C2O4溶液，充分振蕩(此時溶液為無色)。

步驟3．趁熱用0.0200 mol·L-1KMnO4溶液滴定至呈微紅色，消耗KMnO4溶液4.500mL。通過計算確定該水樣的化學需氧量(寫出計算過程)。__________________[已知：COD是指在一定條件下，以氧化1L水樣中還原性物質所消耗的氧化劑的量，通常換算為需要的O2的質量(mg)，COD的單位mg·L-1。]

Answer 1

【答案】 c 3MnO42-+4CH3COOH=2MnO4-+MnO2↓+4CH3COO-+2H2O 水浴加熱 n(Na2C2O4)=0.0500mol·L-1×10.00mL×10-3L·mL-1=5.000×10-4mol，兩次共消耗n(KMnO4)=0.0200 mol·L-1×(15.00+4.500)mL×10-3L·mL-1=3.900×10-4mol，氧化有機物消耗n(KMnO4)=3.900×10-4mol-n(Na2C2O4)-3.900×10-4mol-×5.000×10-4mol=1.900×10-4mol，n(O2)=×1.900×10-4mol=2.375×10-4mol，m(O2)=2.375×10-4mol×32g·mol-1=7.600×10-3g=7.600mg，COD=76.0mg/L

【解析】（1）①“熔融”時氫氧化鈉能與氧化鋁、二氧化硅反應，陶瓷、玻璃中含有二氧化硅，故氧化鋁坩堝、陶瓷坩堝、玻璃坩堝均不能選，可用作坩堝材質的是鐵，答案選c；②“K2MnO4歧化”生成高錳酸鹽和二氧化錳，反應的離子方程式為3MnO42-+4CH3COOH=2MnO4-+MnO2↓+4CH3COO-+2H2O；③“蒸發濃縮”時，溫度需控制在80℃，低于水的沸點100℃，故適宜的加熱方式是水浴加熱；（2）n(Na2C2O4)=0.0500mol·L-1×10.00mL×10-3L·mL-1=5.000×10-4mol，兩次共消耗n(KMnO4)=0.0200 mol·L-1×(15.00+4.500)mL×10-3L·mL-1=3.900×10-4mol，氧化有機物消耗n(KMnO4)=3.900×10-4mol-n(Na2C2O4)-3.900×10-4mol-×5.000×10-4mol=1.900×10-4mol，n(O2)=×1.900×10-4mol=2.375×10-4mol，m(O2)=2.375×10-4mol×32g·mol-1=7.600×10-3g=7.600mg，COD=76.0mg/L。