题目内容

15．酸性KMnO4溶液与草酸溶液（H2C2O4）溶液反应．现用浓度为0.01mol/L酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的草酸，请回答下列问题：
（1）写出滴定过程中发生反应的离子方程式：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
（2）配制标准溶液500.00ml，配制过程需用的仪器除托盘天平，药匙，烧杯，玻璃棒外还需要500mL容量瓶、胶头滴管
（3）用KMnO4滴定草酸溶液，需要选指示剂吗？如需要则填上指示剂名称，若不需要填上“无”KMnO4溶液，在操作过程中左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手振荡锥形瓶，终点时的现象当最后一滴KMnO4溶液滴入时，溶液为紫红色，且半分钟内不褪色
（4）记录数据如下：
滴定次数待测溶液体积/mlKMnO4溶液体积/ml
滴定前刻度滴定后刻度
125.001.5023.70
225.001.0226.03
325.000.0024.99
则测出的草酸溶液的物质的量浓度为0.25mol•L-1
（5）下列操作会导致测定草酸浓度偏高的是AC
A．滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失
B．配制标准溶液时俯视刻度线
C．未用标准液润洗滴定管
D．滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥．

分析 （1）高锰酸钾具有强氧化性，能把草酸氧化成二氧化碳，自身被还原成二价锰离子；
（2）根据步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作选取实验仪器；
（3）KMnO4溶液本身为紫红色，当待测液中出现紫红色，且振荡后半分钟内不再褪色，就表明到了终点；滴定时，左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶，两眼应该注视着锥形瓶中溶液颜色变化；
（4）先判断滴定数据的有效性，然后计算出消耗标准液的平均体积，再根据关系式：2MnO4-～5H2C2O4计算出待测液的浓度；
（5）根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析不当操作对V（标准）的影响，以此判断浓度的误差．

解答 解：（1）高锰酸钾具有强氧化性，把草酸中的C从+3价氧化成+4价的二氧化碳，Mn元素从+7价变化到+2价的锰离子，由于草酸分子中有2个C原子，所以高锰酸钾与草酸的反应比例为 5：2，故反应的方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
故答案为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（2）配制0.01mol/L酸性KMnO4溶液500.00ml，配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解（可用量筒量取水），冷却后转移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以需要的仪器为：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管，分析可知还要使用的仪器有500mL容量瓶、胶头滴管；
故答案为：500mL容量瓶、胶头滴管；
（3）KMnO4溶液呈紫色，草酸反应完毕，滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液为紫红色，且半分钟内不褪色，说明滴定到终点，不需要外加指示剂；滴定时，左手旋转滴定管的玻璃活塞；
故答案为：KMnO4溶液；旋转滴定管的玻璃活塞；当最后一滴KMnO4溶液滴入时，溶液为紫红色，且半分钟内不褪色；
（4）三次滴定消耗标准液体积为22.20mL，25.01mL，24.99mL，第2组数据误差较大，舍去，其他2次滴定消耗标准液的平均体积为25.00mL，高锰酸钾的物质的量为：0.10mol/L×0.025L=0.0025mol，由关系式：2MnO4-～5H2C2O4可知，n（H2C2O4）=$\frac{5}{2}$n（KMnO4）=0.00625mol，待测液草酸的物质的量浓度为：$\frac{0.00625mol}{0.025L}$=0.25mol•L-1；
故答案为：0.25mol•L-1；
（5）A．滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，导致V（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）偏大，故A正确；
B．配制标准溶液时俯视刻度线，标准液浓度偏大，导致V（标准）偏小，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）偏小，故B错误；
C．未用标准液润洗滴定管，标准液被稀释，浓度减小，导致V（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）偏大，故C正确；
D．滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥，对V（标准）无影响，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）无影响，故D错误；
故选AC．

点评 本题考查了氧化还原滴定操作等，难度中等，注意滴定中经常根据关系式进行计算，掌握根据关系式计算方法．

练习册系列答案
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VmL硫酸铁溶液中含wgSO42-，取此溶液0.5VmL，用水稀释成2VmL。则稀释后的溶液中Fe3+物质的量浓度为（以下单位为mol·L-1）

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3．化学反应速率的客观因素有许多，如温度、浓度、压强、催化剂、表面积等，因此探究客观条件与化学反应速率关系的实验设计及改进也就许许多多．
某同学设计了如下实验：
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②将广口瓶A中装有二氧化锰的一侧稍垫高些，然后打开分液漏斗的活塞使过氧化氢溶液流入广口瓶中，待液面降至活塞处时关闭活塞（过氧化氢溶液和二氧化锰未接触）．
③将广口瓶A放平，使过氧化氢溶液与二氧化锰接触．
④待反应完毕后，将广口瓶A中的固体物质全部分离出来，称其质量仍为mg．通过其他实验证实，该固体全部是MnO2．请结合所学知识回答下列问题：
（1）第②步操作，广口瓶A中的现象为有少许气泡，广口瓶B处的现象为导管里的液面略有上升．
（2）第③步操作，广口瓶A中的现象为有大量气泡产生，广口瓶B处的现象为瓶中液面下降，导管口有红色喷泉产生．
（3）通过该实验，对二氧化锰的作用，你能得出的结论：二氧化锰在反应前后质量和性质不改变，起催化剂的作用，加快化学反应速率，有关反应的方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
10．用0.1000mol•L1 HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液，重复三次的实验数据如下所示
实验序号0.1000mol•L1 HCl溶液体积/mL待测NaOH溶液体积/mL
127.8320.00
225.5320.00
327.8520.00
①待测NaOH溶液的物质的量浓度为0.1392mol•L?1．（保留四位有效数字）
②下列情况可能引起测定结果偏高的是AC．
A．酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗
B．锥形瓶未用待测液润洗
C．到达滴定终点时，仰视读数
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20．晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称之为晶胞．NaCl的晶胞如图所示，随着科学技术的发展，测定阿伏加德罗常数的手段越来越多，测定精确度也越来越高．现有一简单可行的测定方法，具体步骤如下：①将NaCl固体研细、干燥后，准确称取m g NaCl固体并转移到定容仪器A中．②用滴定管向A仪器中加苯，不断振荡，继续加苯到A仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积为V mL．回答下列问题：
（1）步骤①中仪器A最好用容量瓶（填仪器名称）．
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（3）能否用胶头滴管代替步骤②中的滴定管不能，其原因是实验中需要准确量取苯的体积．
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