Question

15．实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品，小明利用这个反应的原理来测定其含量，操作为：
①配制250mL溶液：准确称量5.0g乙二酸样品，配成250mL溶液．
②滴定：准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中，加少量酸酸化，将0.1000mol•L^-1KMnO₄溶液装入酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管，进行滴定操作．在实验中发现，刚滴下少量KMnO₄溶液时，溶液迅速变成紫红色．将锥形瓶摇动一时间后，紫红色慢慢消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪色了．请解释原因：反应中生成的锰离子具有催化作用，所以随后褪色会加快．当滴入最后一滴高锰酸钾溶液，锥形瓶内的颜色由无色变成紫红色，且半分钟不变化，证明达到滴定终点．
③计算：再重复上述操作2次，记录实验数据如下．

序号	滴定前读数（mL）	滴定后读数（mL）
1	0.00	20.10
2	1.00	20.90
3	0.00	22.10

则消耗KMnO₄溶液的平均体积为20.00mL，已知H₂C₂O₄的相对分子质量为90，则此样品的纯度为90.00%．
④误差分析：下列操作会导致测定结果偏高的是ACD．
A．未用标准浓度的酸性KMnO₄溶液润洗滴定管
B．滴定前锥形瓶有少量水
C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
D．不小心将少量酸性KMnO₄溶液滴在锥形瓶外
E．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视．

Answer 1

分析 ②KMnO₄溶液具有强氧化性，应用酸式滴定管盛装；高锰离子有催化作用而导致反应速率加快；乙二酸与KMnO₄发生氧化还原反应，滴定终点时，溶液由无色变成紫红色，且半分钟内不褪色；
③第3组KMnO₄溶液的体积与第1、2组相差比较大，舍去第3组，应按第1、2组的平均值为消耗KMnO₄溶液的体积，根据关系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄计算；
④根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析不当操作对V（标准）的影响，以此判断浓度的误差．

解答 解：②KMnO₄溶液具有强氧化性，应用酸式滴定管盛装；高锰酸根离子被还原生成的锰离子有催化作用而导致反应速率加快，所以刚滴下少量KMnO₄溶液时，溶液迅速变成紫红色；滴定终点时，当滴入最后一滴高锰酸钾溶液，锥形瓶内的颜色由无色变成紫红色，且半分钟不变化，证明达到终点；
故答案为：酸式；反应中生成的锰离子具有催化作用，所以随后褪色会加快；滴入最后一滴高锰酸钾溶液，锥形瓶内的颜色由无色变成紫红色，且半分钟不变化；
③第3组KMnO₄溶液的体积与第1、2组相差比较大，舍去第3组，应按第1、2组的平均值为消耗KMnO₄溶液的体积，故消耗KMnO₄溶液的体积为$\frac{20.10+19.90}{2}$mL=20mL
设样品的纯度为x，
  5H₂C₂O₄ +2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O
   450g           2mol
5.0g×x×$\frac{1}{10}$g   （0.1000×0.020）mol
解得：x=$\frac{0.1×0.020×450}{2×5.0×0.1}$=90.00%，
故答案为：20.00；90.00%；
④A．未用标准浓度的酸性KMnO₄溶液润洗滴定管，标准液的浓度偏小，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析，c（标准）偏大，故A正确；
B．滴定前锥形瓶有少量水，待测液的物质的量不变，对V（标准）无影响，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析，c（标准）不变，故B错误；
C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析，c（标准）偏大，故C正确；
D．不小心将少量酸性KMnO₄溶液滴在锥形瓶外，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析，c（标准）偏大，故D正确；
E．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视，造成V（标准）偏小，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析，c（标准）偏小，故E错误；
故选ACD．

点评 本题主要考查了中和滴定操作、误差分析以及计算，难度不大，根据课本知识即可完成．