题目内容
【题目】结合所学内容，回答下列问题：
Ⅰ．某同学进行影响草酸与酸性高锰酸钾溶液反应速率因素的研究。草酸与酸性高锰酸钾的反应为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。室温下，两支试管分别编号①和②，实验数据如下：
实验序号 | ① | ② |
加入试剂 | 4 mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液 2 mL 0.1mol/L H2C2O4溶液 | 4 mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液 2 mL 0.1mol/L H2C2O4溶液 一粒黄豆粒大的MnSO4固体 |
褪色时间/s | 116 | 6 |
试管①中KMnO4溶液褪色的速率开始十分缓慢，一段时间后突然加快。
请回答：
(1)该实验结论是___________________________________________________________。
(2)实验②选用MnSO4固体而不是MnCl2固体的原因是____________________________。
(3)该同学为使实验更加严密，在试管③中做了如下实验，请预测褪色时间约为_____。
实验序号 | ③ |
加入试剂 | 4 mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液 2 mL 0.1mol/L H2C2O4溶液 一粒黄豆粒大的Na2SO4固体 |
褪色时间/s |
Ⅱ．滴定法是一种重要的定量分析方法，应用范围很广。某地市场上销售的一种食用精制盐包装袋上有如下部分说明：
产品等级 | 一级 |
配料 | 食盐、碘酸钾(KIO3)、抗结剂 |
碘含量(以I计) | 20～50 mg·kg－1 |
已知：IO3－＋5I－＋6H＋ = 3I2＋3H2O，I2＋2S2O32- = 2I－＋S4O62-某学生拟测定食用精制盐的碘含量，其步骤为
a．准确称取W g食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO3与KI反应完全
c．加入指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10/span>－3 mol·L－1的Na2S2O3溶液10.0 mL，恰好反应完全
(4)c中加入的指示剂可选用_________，恰好完全反应时的现象是_______________。
(5)若操作b在空气中振荡时间过长，则最终测定的测定食用精制盐中的的碘含量会__________(填“偏高”、“偏低”或“没有影响”)。
(6)根据以上实验和包装说明，算得所测食用精制盐的碘含量是(以含W的代数式表示)________mg·kg－1(计算结果保留整数即可)。
【答案】在其他条件相同时，Mn2+是KMnO4与H2C2O4反应的催化剂，起着加快反应速率的作用 酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能氧化MnCl2中的Cl－，也会使KMnO4溶液褪色。或控制单一变量，排除Cl－对反应速率有影响的可能性（两者取其一即可） 116 s 淀粉 溶液由蓝色恰好变为无色,且30s不变化 偏高 423/W
【解析】
Ⅰ．（1）实验①、②、③中使用的反应物是都是0.01mol/L酸性 KMnO4溶液、0.1mol/L H2C2O4溶液，都在室温下反应，说明浓度相同，温度相同，对比其他条件以及高锰酸钾褪色时间的快慢，从催化剂对化学反应速率的影响进行分析；根据草酸与酸性高锰酸钾反应生成了MnSO4来分析；
（2）根据酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能氧化氯化锰中的氯离子，也会使KMnO4溶液褪色，产生干扰进行分析；
（3）实验①、②、③中使用的反应物是都是0.01mol/L酸性 KMnO4溶液、0.1mol/L H2C2O4，
实验③没有Mn2+的催化作用，反应速率和实验①应相同；
Ⅱ．（4）碘遇淀粉溶液变蓝；溶液呈蓝色，随反应I2＋2S2O32- = 2I－＋S4O62-进行，溶液中没有碘，溶液由蓝色为无色；
（5）若操作b在空气中振荡时间过长，则有部分I-可能被空气中的氧气氧化成I2,在滴定时消耗的标准液偏多，计算结果偏大；
（6）根据IO3－＋5I－＋6H＋ = 3I2＋3H2O反应方程式计算。
（1）实验①、②、③中使用的反应物是都是0.01mol/L酸性 KMnO4溶液、0.1mol/L H2C2O4，都在室温下反应，说明浓度相同，温度相同，高锰酸钾褪色时间最快的是②，加了硫酸锰，③中加的是硫酸钠与①褪色时间基本相同，对比得知起催化作用的是Mn2+，
因此，本题正确答案是：在其他条件相同时，Mn2+是草酸与酸性高锰酸钾反应的催化剂，起着加快反应速率的作用；
（2）酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能氧化MnCl2中的Cl－，也会使KMnO4溶液褪色。或控制单一变量，排除Cl－对反应速率有影响的可能性（两者取其一即可）
因此，本题正确答案是：酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能氧化MnCl2中的Cl－，也会使KMnO4溶液褪色。或控制单一变量，排除Cl－对反应速率有影响的可能性（两者取其一即可）；
（3）实验①、②、③中使用的反应物是都是0.01mol/L酸性 KMnO4溶液、0.1mol/L H2C2O4，
实验③没有Mn2+的催化作用，反应速率和实验①应相同，褪色时间约为116s；
因此，本题正确答案是：116s；
Ⅱ．（4）碘遇淀粉溶液变蓝，故加入的指示剂可选用淀粉；溶液呈蓝色，随反应I2＋2S2O32- = 2I－＋S4O62-进行，溶液中没有碘，溶液由蓝色为无色，说明反应到终点，判断c中反应恰好完全所根据的现象是：溶液由蓝色恰好变为无色,且30s不变化，
因此，本题正确答案是：淀粉；溶液由蓝色恰好变为无色,且30s不变化；
（5）若操作b在空气中振荡时间过长，则有部分I-可能被空气中的氧气氧化成I2,在滴定时消耗的标准液偏多，计算结果偏高；
因此，本题正确答案是：偏高；
（6）b中生成的碘在c中反应IO3－＋5I－＋6H＋ = 3I2＋3H2O，所以
IO3－~~~~~~3I2~~~~~~6S2O32-
1mol 6mol
x 2.0×10-3mol/L×0.01L=2.0×10-5mol
解得：x=
2.0×10-5mol，m(I)=2.0×10-5mol×127g/mol=4.23×10-4g=0.423mg
则每千克食盐中含碘=
=
mg/kg，
因此，本题正确答案是：423/W。
