题目内容

2．KMnO4是一种重要的氧化剂．
（1）①在酸性条件下KMnO4的氧化性会增强．用来酸化KMnO4溶液的最佳试剂是b．
a．硝酸         b．硫酸         c．盐酸
②将MnO4-氧化C2O42-的离子方程式补充完整：
□MnO4-+□C2O42-+□16H+═□Mn2++□CO2↑+□8H2O．
（2）某同学为探究KMnO4溶液和Na2C2O4（草酸钠）溶液的反应过程，进行如下实验：
①配制100mL 0.0400mol•L-1的Na2C2O4溶液，除用到托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒等仪器外，还必须用到的玻璃仪器是100mL容量瓶、胶头滴管．
②将KMnO4溶液逐滴滴入一定体积的酸性Na2C2O4溶液中（温度相同，并不断振荡），记录的现象如下
滴入KMnO4溶液的次序KMnO4溶液紫色褪去所需的时间
先滴入第1滴60s
褪色后，再滴入第2滴15s
褪色后，再滴入第3滴3s
褪色后，再滴入第4滴1s
请分析KMnO4溶液褪色时间变化的可能原因反应生成的Mn2+对反应有催化作用，且c（Mn2+）浓度大催化效果更好．
③用配制好的0.040 0mol•L-1的Na2C2O4溶液来标定某KMnO4溶液的浓度．每次准确量取25.00mLNa2C2O4溶液，然后用酸化后的KMnO4溶液滴定．滴定三次分别消耗的KMnO4溶液的体积是20.00mL、19.80mL、20.20mL，则KMnO4溶液的浓度为0.02mol/L．

分析 （1）①高锰酸钾能氧化盐酸，硝酸本身具有强氧化性，故选硫酸；
②草酸根离子具有还原性，把MnO4-还原为Mn2+，根据化合价升降方法，反应中MnO4-→Mn2+，锰元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，C2O42-→CO2，碳元素化合价由+3价升高为+4，共升高2价，化合价最小公倍数为10，故MnO4-系数为2，C2O42-系数为5，再根据元素守恒、电荷守恒确定其它物质的系数；
（2）①根据配制溶液的步骤和所用仪器即可判断；
②反应中Mn2+浓度发生显著变化，应是反应生成的Mn2+对反应有催化作用，且c（Mn2+）浓度大催化效果更好；
③令KMnO4溶液的浓度为c，根据方程式2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O计算．

解答 解：（1）①高锰酸钾能氧化盐酸，硝酸本身具有强氧化性，故选硫酸，
故答案为：b；
②反应中MnO4-→Mn2+，锰元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，C2O42-→CO2，碳元素化合价由+3价升高为+4，共升高2价，化合价最小公倍数为10，故MnO4-系数为2，C2O42-系数为5，再根据元素守恒可知Mn2+系数为2、CO2系数为10，根据电荷守恒可知H+系数为16，根据氢元素守恒可知H2O系数为8，配平后离子方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O，故答案为：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O；
（2）①配制100mL 0.0400mol•L-1的Na2C2O4溶液，配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解，冷却后转移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以需要的仪器为：托盘天平、量筒、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管，该试验中两次用到玻璃棒，其作用分别是搅拌、引流，所以还必须用到的玻璃仪器是100mL容量瓶、胶头滴管，
故答案为：100mL容量瓶、胶头滴管；
②反应中Mn2+浓度发生显著变化，应是反应生成的Mn2+对反应有催化作用，且c（Mn2+）浓度大催化效果更好，
故答案为：反应生成的Mn2+对反应有催化作用，且c（Mn2+）浓度大催化效果更好；
③滴定三次分别消耗的KMnO4溶液的体积是20.00mL、19.80mL、20.20mL，消耗的KMnO4溶液的体积平均为是$\frac{20.00mL+19.80mL+20.20mL}{3}$=20mL，
n（C2O42-）=$\frac{1.34g}{134g/mol}$=0.01mol，则：
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
2mol 5mol
c×0.02L×10 0.01mol
所以2mol：5mol=c×0.02L×10：0.01mol，
解得c=0.02mol/L，
故答案为：0.02mol/L．

点评 本题考查溶液的配制、氧化还原反应配平、氧化还原反应滴定应用、化学计算等，难度中等，注意把握实验的原理，需要学生具备一定的理论分析能力和计算解决问题的能力．

练习册系列答案
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