题目内容
高锰酸钾是实验中常见的氧化剂．KMnO4溶液在中性或碱性条件下分解速度较慢，酸性条件下水溶液稳定性较差，有二氧化锰和氧气析出，见光分解速率加快．（1）酸性条件下，KMnO4溶液发生反应的离子方程式：
（2）实验室常
（3）某同学将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的草酸钠溶液中（酸性条件，保持温度不变）．随着滴定过程进行，发现褪色时间变短，该同学认为H+除参与反应外，还催化了该反应．
①写出滴定中发生反应的离子方程式
②请分析该同学结论是否正确
（4）综合上述结论，该同学测定某KMnO4溶液的浓度．用
①一般常选用
（试剂名称）中．
②当
| 实验序号 | KMnO4 溶液体积/mL |
| I | 20.02 |
| II | 19.98 |
| III | 22.10 |
考点：中和滴定,性质实验方案的设计
专题：实验题
分析：（1）由题目信息可知，高锰酸钾在酸性条件下会分解生成二氧化锰和氧气，同时会生成水，据此书写离子方程式；
（2）酸性高锰酸钾具有酸性和强氧化性，用酸式滴定管量取；
（3）①高锰酸钾与草酸钠反应，MnO4-→Mn2+，锰元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，C2O42-→CO2，碳元素化合价由+3价升高为+4，共升高2价，化合价最小公倍数为10，故MnO4-系数为2，C2O42-系数为5，再根据元素守恒、电荷守恒配平方程式；
②由反应方程式可知氢离子浓度减小，根据浓度对反应速率的影响分析；
（4）托盘天平精确度较低，应该选用分析天平或电子天平；
①硫酸性质稳定不能被高锰酸钾氧化；把硫酸加入高锰酸钾会改变其浓度；
②高锰酸钾为紫色，到达滴定终点时溶液由无色变为浅紫色；
（5）根据草酸钠的质量求出其物质的量和浓度，再根据反应方程式中高锰酸钾与草酸钠的物质的量关系求出高锰酸钾的物质的量和浓度．
（2）酸性高锰酸钾具有酸性和强氧化性，用酸式滴定管量取；
（3）①高锰酸钾与草酸钠反应，MnO4-→Mn2+，锰元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，C2O42-→CO2，碳元素化合价由+3价升高为+4，共升高2价，化合价最小公倍数为10，故MnO4-系数为2，C2O42-系数为5，再根据元素守恒、电荷守恒配平方程式；
②由反应方程式可知氢离子浓度减小，根据浓度对反应速率的影响分析；
（4）托盘天平精确度较低，应该选用分析天平或电子天平；
①硫酸性质稳定不能被高锰酸钾氧化；把硫酸加入高锰酸钾会改变其浓度；
②高锰酸钾为紫色，到达滴定终点时溶液由无色变为浅紫色；
（5）根据草酸钠的质量求出其物质的量和浓度，再根据反应方程式中高锰酸钾与草酸钠的物质的量关系求出高锰酸钾的物质的量和浓度．
解答：
解：（1）由题目信息可知，高锰酸钾在酸性条件下会分解生成二氧化锰和氧气，同时会生成水，反应离子方程式为：4MnO4-+4H+═4MnO2↓+3O2↑+2H2O，
故答案为：4MnO4-+4H+═4MnO2↓+3O2↑+2H2O；
（2）酸性高锰酸钾具有酸性和强氧化性，能够腐蚀碱式滴定管中的橡胶管，所以用酸式滴定管量取，即选用B；
故答案为：B；
（3）①高锰酸钾与草酸钠反应，反应中MnO4-→Mn2+，锰元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，C2O42-→CO2，碳元素化合价由+3价升高为+4，共升高2价，化合价最小公倍数为10，故MnO4-系数为2，C2O42-系数为5，再根据元素守恒可知Mn2+系数为2、CO2系数为10，根据电荷守恒可知H+系数为16，根据氢元素守恒可知H2O系数为8，配平后离子方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O，
故答案为：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O；
②由反应方程式可知氢离子浓度减小，则反应速率应该减小，而实际上反应速率增大，说明氢离子不是催化剂，由反应产物推出催化剂应该是Mn2+；
故答案为：不正确，随反应进行，氢离子浓度逐渐减小而反应速率逐渐加大，说明氢离子不是催化剂；
（4）托盘天平精确度较低，只能准确度0.1g，称量 2.348g草酸钠固体配成250mL溶液，应该选用电子天平或分析天平；
故答案为：电子天平或分析天平；
①硫酸性质稳定不能被高锰酸钾氧化，所以应该选用硫酸酸化；把硫酸加入高锰酸钾会改变其浓度，所以应该把硫酸加到草酸钠溶液中；
故答案为：H2SO4；草酸钠溶液；
②高锰酸钾为紫色，到达滴定终点时溶液由无色变为浅紫色，并且要求溶液在半分钟内不褪色；
故答案为：溶液由无色变浅紫色，且半分钟内不褪色；
（5）称量 2.348g草酸钠固体配成250mL溶液，则草酸钠的浓度为c（草酸钠）=
=0.0701mol/L，
第三次实验数据误差较大，舍去，则前两次消耗高锰酸钾的体积为
=20.00ml，
12MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
12 5
0.02L×c 0.0701mol/L×0.025L
则c=
=0.21mol/L；
故答案为：0.21mol/L．
故答案为：4MnO4-+4H+═4MnO2↓+3O2↑+2H2O；
（2）酸性高锰酸钾具有酸性和强氧化性，能够腐蚀碱式滴定管中的橡胶管，所以用酸式滴定管量取，即选用B；
故答案为：B；
（3）①高锰酸钾与草酸钠反应，反应中MnO4-→Mn2+，锰元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，C2O42-→CO2，碳元素化合价由+3价升高为+4，共升高2价，化合价最小公倍数为10，故MnO4-系数为2，C2O42-系数为5，再根据元素守恒可知Mn2+系数为2、CO2系数为10，根据电荷守恒可知H+系数为16，根据氢元素守恒可知H2O系数为8，配平后离子方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O，
故答案为：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O；
②由反应方程式可知氢离子浓度减小，则反应速率应该减小，而实际上反应速率增大，说明氢离子不是催化剂，由反应产物推出催化剂应该是Mn2+；
故答案为：不正确，随反应进行，氢离子浓度逐渐减小而反应速率逐渐加大，说明氢离子不是催化剂；
（4）托盘天平精确度较低，只能准确度0.1g，称量 2.348g草酸钠固体配成250mL溶液，应该选用电子天平或分析天平；
故答案为：电子天平或分析天平；
①硫酸性质稳定不能被高锰酸钾氧化，所以应该选用硫酸酸化；把硫酸加入高锰酸钾会改变其浓度，所以应该把硫酸加到草酸钠溶液中；
故答案为：H2SO4；草酸钠溶液；
②高锰酸钾为紫色，到达滴定终点时溶液由无色变为浅紫色，并且要求溶液在半分钟内不褪色；
故答案为：溶液由无色变浅紫色，且半分钟内不褪色；
（5）称量 2.348g草酸钠固体配成250mL溶液，则草酸钠的浓度为c（草酸钠）=
| ||
| 0.25L |
第三次实验数据误差较大，舍去，则前两次消耗高锰酸钾的体积为
| 19.98+20.02 |
| 2 |
12MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
12 5
0.02L×c 0.0701mol/L×0.025L
则c=
| 12×0.0701mol/L×0.025L |
| 5×0.02L |
故答案为：0.21mol/L．
点评：本题考查了中和滴定实验、离子方程式的书写、氧化还原反应滴定应用、化学计算等，题目难度中等，注意把握实验的原理，需要学生具备一定的理论分析能力和计算解决问题的能力．
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| ||
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