Question

甲醛是世界卫生组织（WHO）确认的致癌物和致畸物质之一。我国规定：室内甲醛含量不得超过0.08mg·m^－3。某研究性学习小组欲利用酸性KMnO₄溶液测定空气中甲醛的含量，请你参与并协助他们完成相关学习任务。

测定原理：KMnO₄ ( H^＋)溶液为强氧化剂，可氧化甲醛和草酸。

4MnO₄^―＋5HCHO＋H^＋＝4Mn^2＋＋5CO₂↑＋11H₂O

2MnO₄^―＋5H₂C₂O₄＋6H^＋＝2Mn^2＋＋10CO₂ ↑＋8H₂O

测定装置：部分装置如下图所示

I．测定步骤：

①用          量取5.00mL 1.00×10^－3mol·L^－1 KMnO₄溶液于洗气瓶中，并滴入几滴稀H₂SO₄，加水20mL稀释备用。

②将1.00×10^－3 mol·L^－1的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。

③打开       ，关闭          （填“a”或“b”），用注射器抽取100mL新装修的房屋室内空气。关闭      ，打开       （填“a”或“b”），再推动注射器，将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中，使其充分反应。再重复4次。

④将洗气瓶中溶液转移到锥形瓶中（包括洗涤液），再用标准草酸溶液进行滴定，记录滴定所消耗的草酸溶液的体积。

⑤再重复实验2次（每次所取的高锰酸钾溶液均为5.00mL）。3次实验所消耗草酸溶液的体积平均值为12.38mL。

II．交流讨论：⑴计算该居室内空气中甲醛的浓度       mg·m^－3，该居室的甲醛    （填是或否）超标。

⑵某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时，所测得的数值比实际含量低，请你对其可能的原因（假设溶液配制、称量或量取及滴定实验均无错误）提出合理假设：____________________________________          _（至少答出2种可能性）。

⑶实验结束后，该小组成员在相互交流的过程中一致认为：

①实验装置应加以改进。

有同学提议：可将插入KMnO₄溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（如下图），有利于提高实验的准确度，其理由是                    。

②实验原理可以简化。实验中无需用草酸标准液滴定，可直接抽取室内空气，再压送到洗气瓶中，直至_________________________________________。

Answer 1

I．①酸式滴定管（1分）   ③a，b（1分），b，a（1分）   

II．（1）3.6mg·m^－3（2分）；是（1分）

（2）注射器压送气体速度过快、装置气密性较差、导气管伸入KMnO₄溶液中太浅、同一地点取样次数太多（3分）

（3）①可增大气体与溶液的接触面积，使空气中的HCHO被充分吸收（2分）

②KmnO4溶液刚好褪色。（2分）