题目内容

【题目】在工业生产上中,主要用Na2SO3制造亚硫酸纤维素酯、硫代硫酸钠、有机化学药品、漂白织物等。但Na2SO3在空气中易氧化为Na2SO4而变质。为了求出变质样品中Na2SO3的含量,采用0.2 mol·L-1KMnO4酸性溶液滴定用样品配制的溶液。反应离子方程式是:2MnO4-+5SO32-+6H=2Mn2+5SO42-+3H2O,称取20 g样品,配成250 mL溶液,量取25 mL进行滴定,记录数据,再重复2次实验。

填空完成问题:

(1)滴定实验不需要下列仪器中的________

A.酸式滴定管(50 mL)  B.碱式滴定管(50 mL)  C.量筒(10 mL)  D.锥形瓶  E.铁架台  F.滴定管夹 

G.白纸  H.玻璃棒 

(2)已知滴定过程不需要指示剂,理由是_______________________

(3)下列操作中可能使所测Na2SO3溶液的浓度数值偏低的是________(填字母)

A.盛放Na2SO3溶液的滴定管没有使用Na2SO3溶液润洗

B.锥形瓶内有水残留,没有烘干,装入待测的Na2SO3溶液滴定

C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失

D.读取KMnO4溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数

(4)滴定完毕,三次实验平均消耗0.2 mol·L1KMnO4酸性溶液20.00mL,则样品中Na2SO3的百分含量为:_________

【答案】CH 因为KMnO4被还原剂还原成Mn2+,紫红色褪去,所以不需要指示剂 AD 63%

【解析】

(1)根据滴定原理,结合物质的性质选择合适的仪器;

①酸性高锰酸钾具有强氧化性,实验时应用酸式滴定管,滴定过程还需要锥形瓶和滴定管夹;

根据酸性高锰酸钾溶液为紫红色,过程中不需要加指示剂;

(2)根据KMnO4反应前后的颜色变化分析;

(3)根据c=分析判断滴定误差;

(4)根据二者反应的物质的量关系计算样品中Na2SO3的物质的量,再计算其质量,进而可得Na2SO3的百分含量。

(1)KMnO4溶液滴定变质样品中Na2SO3的含量,由于酸性高锰酸钾具有强氧化性,实验时应用酸式滴定管,将一定体积的Na2SO3通过碱式滴定管放入到锥形瓶中,滴定管放在铁架台的滴定管夹上,为了便于观察指示剂的颜色变化来确定滴定终点,要在锥形瓶下面垫上一张白纸,所以不使用的仪器有量筒(10 mL)和玻璃棒,故合理选项是CH

(2)KMnO4溶液滴定Na2SO3,反应后KMnO4被还原产生Mn2+,溶液变为无色,所以不需要指示剂;

(3)A.盛放Na2SO3溶液的滴定管没有使用Na2SO3溶液润洗,则消耗标准KMnO4溶液体积偏小,Na2SO3溶液物质的量偏少,根据c=可知Na2SO3的浓度偏低,A符合题意;

B.锥形瓶内有水残留,没有烘干,装入待测的Na2SO3溶液滴定,不影响溶质的物质的量和溶液的体积,因此对Na2SO3的浓度无影响,B不符合题意;

C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,V(标准)偏大,导致Na2SO3的浓度偏高,C不符合题意;

D.读取KMnO4溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,则V(标准)偏小,导致Na2SO3的浓度偏低,D符合题意;

故合理选项是AD

(4)25mL溶液消耗高锰酸钾的物质的量n(KMnO4)=cV=0.2 mol/L×0.02L=0.004mol,根据反应关系2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O可知n(SO32-)= n(KMnO4)=×0.004mol=0.01molm(Na2SO3)= 0.01mol×126g/mol=1.26g,则样品中Na2SO3的百分含量为[(1.26g×)÷20 g]×100%=63%

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