Question

KMnO₄溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液，由于KMnO₄的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO(OH)₂，因此配制KMnO₄标准溶液的操作如下所示：①称取稍多于所需量的KMnO₄固体溶于水中，将溶液加热并保持微沸1 h；②用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)₂；③过滤得到的KMnO₄溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处；④利用氧化还原滴定方法，用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度，KMnO₄在滴定中被还原成Mn²⁺。请回答下列问题：
（1） 准确量取一定体积的KMnO₄溶液需要使用的仪器是____________。
（2） 在下列物质中，用于标定KMnO₄溶液的基准试剂最好选用________(填序号)。

A．质量分数为30%的双氧水

B．FeSO4

C．摩尔盐

D．Na2SO3

（3） 本实验也可采用H₂C₂O₄·2H₂O做基准试剂，准确称取W g H₂C₂O₄·2H₂O溶于水配成500 mL溶液，取25.00 mL置于锥形瓶中，用KMnO₄溶液滴定至终点的实验现象为         ，若消耗KMnO₄溶液V mL。KMnO₄溶液的物质的量浓度为________mol·L^－1。
（4） 采用H₂C₂O₄·2H₂O做基准试剂的氧化还原滴定在室温时反应很慢，所以反应需要在70～80 ℃条件下进行，但温度更高会导致草酸分解产生气体，写出草酸分解的化学反应方程式                    ，若如此所测得的高锰酸钾标准液浓度会     (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。即使控制70～80 ℃条件，一开始滴定时反应仍然较慢，若滴加KMnO₄溶液过快的话，会造成KMnO₄溶液浓度局部过高而分解，因此在开始几滴操作时应                                            ，在滴入几滴KMnO₄溶液之后，反应速率会迅速加快，该滴定操作也可相应加快，反应速率加快的原因是                                          。
（5）若用放置两周后的KMnO₄标准溶液去测定水样中Fe^2＋的含量，测得的Fe^2＋浓度值将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

Answer 1

（1）酸式滴定管
（2）C
（3）最后一滴KMnO₄溶液滴下，溶液颜色从无色变成浅红色，且半分钟内不褪色   W/6.3V
（4）H₂C₂O₄=H₂O+CO+CO₂       偏低 慢慢滴加，待前一滴KMnO₄溶液完全褪色后再滴下一滴 
生成的Mn²⁺催化了该反应的进行      
（5）偏高

试题分析：（1）滴定操作中准确量取溶液用移液管或滴定管，高锰酸钾溶液具有强氧化性，只能用酸式滴定管量取；（2）选做基准试剂的物质稳定性要好，双氧水易分解，FeSO₄、Na₂SO₃易被氧气氧化；
（3）最后一滴KMnO₄溶液滴下，溶液颜色从无色变成浅红色，且半分钟内不褪色， 有关系式5H₂C₂O₄~~2KMnO₄，确定等式为（w÷500×25÷90）：（cv×10^-3）=5:2    c=W/6.3V mol·L^－1；
（4）草酸中碳元素化合价为+3价，产生的气体应是化合价升高产物CO₂和降低产物CO；应为温度高导致草酸分解，滴定草酸时用的高锰酸钾的体积多，导致浓度低；成KMnO₄溶液浓度局部过高而分解，因此在开始几滴操作时应慢慢滴加，待前一滴KMnO₄溶液完全褪色后再滴下一滴；在滴入几滴KMnO₄溶液之后，反应速率会迅速加快，不是温度升高导致，只能是反应生成的物质具有催化作用。（5）由于KMnO₄的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO(OH)₂，导致浓度降低，用此溶液做标准溶液导致所测溶液浓度偏高。