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。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 | ③ |
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 | 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 | 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）草酸与酸性高锰酸钾的反应的离子方程式为：__________________________________
（2）实验①②结论是___________________________________________________________。
（3）实验②选用MnSO4固体而不是MnCl2固体的原因是____________________________。
（4）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________。
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2.0×10－3 mol·L－1的Na2S2O3溶液10.0 mL，恰好反应完全
（5）c中加入的指示剂可选用_________，恰好完全反应时的现象是_______________。
（6）)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”)。
（7）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】2MnO4—+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2 +8H2O 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内不恢复 偏高 423/W
【解析】
（1）根据草酸与酸性高锰酸钾反应得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒书写反应的离子方程式；
（2）实验①、②中使用的反应物是都是0.01 mol/L KMnO4、0.1 mol/LH2C2O4，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；
（3）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；
（4）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；
（5）反应原理设计了碘单质的反应，可以选用淀粉做指示剂；根据滴定终点的判断方法解答；
（6）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；
（7）根据反应方程式找出关系式IO3-～3I2～6S2O32-，计算出IO3-物质的量，就等于碘元素的物质的量，再计算出1kg食盐中含有的碘的质量。
Ⅰ．（1）草酸与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应生成锰离子、二氧化碳和水，离子方程式为：2MnO4—+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，
因此，本题正确答案是：2MnO4—+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（2）实验①、②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，高锰酸钾褪色时间快的是②，加了硫酸锰，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；
（3）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）；
（4）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．（5）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；
（6）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；
（7）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。
