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．某中学一研究性学习小组欲利用酸性KMnO4溶液测定某新装修房间空气中甲醛的含量．(1)实验步骤如下:①用酸式滴定管酸式滴定管量取4.00mL 0.01mol?L-1KMnO4溶液于洗气瓶中.并滴入几滴稀H2SO4.加水稀释至20mL备用� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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．某中学一研究性学习小组欲利用酸性KMnO₄溶液测定某新装修房间空气中甲醛的含量．

（1）实验步骤如下（请填写空白）：
①用

酸式滴定管

量取4.00mL 0.01mol?L^-1KMnO₄溶液于洗气瓶中，并滴入几滴稀H2SO₄，加水稀释至20mL备用．
②将1.00×10^-3mol?L^-1草酸（H₂C₂O₄）标准溶液置于酸式滴淀管中备用．
③装好实验装置（如图所示，图中X为一容积为5L的橡皮储气装置），打开

，关闭

（填“a”或“b”），用橡皮囊吸取新装修的房屋内空气，然后关闭

，打开

（填“a”或“b”），再慢慢压缩皮囊，将其中气体全部压入酸性高锰酸钾溶液中，使其充分反应．其重复50次．
④取洗气瓶中溶液5mL到锥形瓶中，用标准草酸溶液进行滴定，并记录滴定所消耗的草酸溶液的体积．再重复实验2次（每次所用的高锰酸钾溶液均为5.00mL）．
⑤计算3次实验消耗草酸溶液的平均体积，填入下表中．

滴定次数	量取KMnO₄溶液的体积（mL）	标准草酸溶液的体积			平均值（mL）
滴定次数	量取KMnO₄溶液的体积（mL）	滴定前刻度	滴定后刻度	实际体积（mL）
第一次	5.00	0.00	19.60
第二次	5.00	0.20	19.60
第三次	5.00	0.06	18.06

（2）该滴定是否需另加指示剂

不需要

，原因是

KMnO₄溶液为紫红色，滴定到终点时颜色由紫红色变为无色可指示滴定

；
（3）通过计算判断该居室内空气中甲醛的浓度是否达标，简要写出计算过程．用到的化学方程式有：4MnO₄^-+5HCHO+12H⁺=4Mn²⁺+5CO₂↑+6H₂O；2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
（4）某同学用该方法测量的空气中甲醛含量的数值比小组的平均值低许多，请你对其可能的原因（假设溶液配制、称量或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）

未把橡皮囊中气体完全压出

，

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等

；
（5）实验结束后，该小组成员在相互交流的过程中一致认为实验装置应加以改进．例如可将插入KMnO₄溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（如图），有利于提高实验的准确度，其理由是

可增大气体与溶液的接触面积，使空气中的HCHO被充分吸收

．

分析：（1）高锰酸钾溶液呈酸性，要用酸式滴定管量取；
打开a关闭b收集室内空气，然后关闭a打开b将橡皮囊中的气体压缩到酸性高锰酸钾溶液中；
（2）根据该反应是否有明显现象判断；
（4）从实验各个环节可能出现的问题分析；
（5）反应物的接触面积越大，反应越充分．

解答：解：（1）高锰酸钾溶液呈酸性且体积是小数点后两位，所以要用酸式滴定管量取，打开a关闭b收集室内空气，然后关闭a打开b将橡皮囊中的气体压缩到酸性高锰酸钾溶液中，
故答案为：酸式滴定管（或移液管） a、b，a、b；
（2）KMnO₄溶液为紫红色，滴定到终点时颜色由紫红色变为无色可指示滴定，所以不需要指示剂，
故答案为：不需要，KMnO₄溶液为紫红色，滴定到终点时颜色由紫红色变为无色可指示滴定；
（4）从实验各个环节可能出现的问题分析，如：未把橡皮囊中气体完全压出、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等，
故答案为：未把橡皮囊中气体完全压出、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等；
（5）反应物的接触面积越大，反应越充分，则测量越准确，
故答案为：可增大气体与溶液的接触面积，使空气中的HCHO被充分吸收．

点评：本题考查了物质含量的测定，根据物质的性质来设计实验，难度中等．

练习册系列答案

量取5.00mL1.00×10^-3mol?L^-1KMnO₄溶液于洗气瓶中，并滴入几滴稀H₂SO₄酸化．
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③操作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，实验所消耗草酸溶液的体积平均值为12.38mL．
【交流讨论】
（1）计算该居室内空气中甲醛的浓度

mg?m^-3，该居室的甲醛

是

（填是或否）超标．
（2）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：

注射器压送气体速度过快、装置气密性较差、导气管伸入KMnO₄溶液中太浅等

（至少答出2种可能性）．
（3）实验结束后，该小组成员在相互交流的过程中一致认为：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（图2），有利于提高实验的准确度，其理由是

增大空气与高锰酸钾溶液的接触面积，使空气中的甲醛反应充分

．

甲醛亦称“蚁醛”．含甲醛37～40%、甲醇8%的水溶液俗称“福尔马林”．甲醛是重要的有机合成原料，大量用于生产树脂、合成纤维、药物、涂料等．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．
（1）下列说法或做法不合理的是

．（填字母）
a．用甲醛溶液浸泡水产品以长时间保持水产品的“新鲜”
b．刚装修的新房入住前房间内保持一定温度并注意通风
c．对人体健康有危害的吊白块的合成反应NaHSO₃+HCHO→NaO-CH₂-SO₃H的反应类型是加成反应
d．福尔马林可用于制作动物标本（或保存尸体）
（2）某研究性学习小组拟用甲醛法测定常见铵态氮肥的含氮量[资料：4NH₄⁺+6HCHO=（CH₂）₆N₄H⁺+3H⁺+6H₂O，所生成的H⁺和（CH₂）₆N₄H⁺可用NaOH标准溶液滴定，采用酚酞作指示剂]．用甲醛法测定含氮量，不适合的铵盐是

．（填字母）
a．NH₄HCO₃b．（NH₄）₂SO₄c．NH₄Cl
（3）甲醇脱氢是制甲醛最简单的工业方法：

反应Ⅰ：CH₃OH（g）→HCHO（g）+H₂（g）；△H₁=92.09kJ?mol^-1，其平衡常数K₁=3.92×10^-11
甲醇氧化是制甲醛的另一种工业方法，即甲醇蒸气和一定量的空气通过Ag催化剂层，甲醇即被氧化得到甲醛：
反应Ⅱ：CH₃OH（g）+

O₂（g）→HCHO（g）+H₂O（g）；△H₂=-149.73kJ?mol^-1，其平衡常数K₂=4.35×10²⁹（上述数据均为298.15K下测定．）
①绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率．原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比．反应

（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）制甲醛原子利用率更高．从反应的焓变和平衡常数K值看，反应

（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）制甲醛更加有利．
②反应Ⅱ自发进行的条件是

．
a．高温b．低温c．任何条件都自发
③右图是甲醇制甲醛有关反应的lgK（平衡常数的对数值）随温度T的变化．图中曲线（1）表示的是反应

（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）．

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(HCHO)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。

原理：KMnO₄ ( H^＋)溶液为强氧化剂，可氧化甲醛。

离子方程式是：4MnO₄^―+5HCHO+H^＋＝4Mn²^＋+5CO₂↑+11H₂O 部分装置如下图所示

步骤：（1）配制1.000×10^－4mol/L的KMnO₄溶液：第一步：用分析天平称取KMnO₄固体1.5800g，配成0.01mol/LKMnO₄溶液，除了天平、药匙外，需要的玻璃仪器是：、、

、。第二步：用移液管量取上述已配制的溶液 mL，再用上述用到的仪器配制1.000×10^－4mol/L的KMnO₄溶液。

（2）测定浓度

①用移液管量取8.00mL 1.000×10^－4mol·L^－1KMnO₄溶液于洗气瓶中，并滴入几滴稀H₂SO₄，加水20mL稀释备用。

②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。重复到第5次注射器推至一半时KMnO₄溶液刚好褪色（MnO₄^－→Mn²⁺）。

讨论：

（1）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。

（2）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，探究其可能的原因（假设溶液配制无错误）。

（3）实验结束后，该小组成员在相互交流的过程中一致认为：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（右图），有利于提高实验的准确度，其理由是。

(8分)(2011·西宁模拟)甲醛是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物质和致畸物质之一。我国规定：室内甲醛含量不得超过0.08mg·m^－³。某研究性学习小组打算利用酸性KMnO₄溶液测定新装修房屋内的空气中甲醛的含量，请你参与并协助他们完成相关的学习任务。
测定原理：
酸性KMnO₄为强氧化剂，可氧化甲醛和草酸，其反应方程式如下所示：
4MnO₄^－＋5HCHO＋12H^＋===4Mn²^＋＋5CO₂↑＋11H₂O
2MnO₄^－＋5H₂C₂O₄＋6H^＋===2Mn²^＋＋10CO₂↑＋8H₂O
测定装置：
部分装置如下图所示：

测定步骤：
(1)用______________量取5.00 mL 1.00×10^－³mol·L^－¹KMnO₄溶液，注入洗气瓶中，并滴入几滴稀H₂SO₄，加水20 mL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a，关闭b，用注射器抽取100 mL新装修房屋内的空气。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)将洗气瓶中的溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液)，再用草酸标准溶液进行滴定，记录滴定所消耗的草酸标准溶液的体积。
(5)再重复实验2次(每次所取的高锰酸钾溶液的体积均为5.00 mL)。3次实验所消耗的草酸标准溶液的体积平均值为12.38 mL。
交流讨论：
(1)计算该新装修房屋内的空气中甲醛的浓度为________mg·m^－³，该新装修房屋内的甲醛________(填“是”或“否”)超标；
(2)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(假设称量或量取、溶液配制及滴定实验均无错误)提出合理假设：______________、______________(至少答出两种可能性)；
(3)实验结束后，该小组成员在相互交流的过程中一致认为：
①实验原理可以简化
实验中可不用草酸标准溶液滴定，可多次直接抽取新装修房屋内的空气，再推送到洗气瓶中，直至_________________________________________________________；

②实验装置应加以改进
可将插入酸性KMnO₄溶液中的导管下端改成具有多孔的球泡(如图所示)，有利于提高实验的准确度，其理由是___________________________________________________。

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