Question

16．在化学分析中，常需用KMnO₄标准溶液，由于KMnO₄晶体在室温下不太稳定，因而很难直接配制准确物质的量浓度的KMnO₄溶液．实验室一般先称取一定质量的KMnO₄晶体，配成大致浓度的KMnO₄溶液，再用性质稳定、相对分子质量较大的基准物质草酸钠[M_r（Na₂C₂O₄）=134.0]对配制的KMnO₄溶液进行标定，测出所配制的KMnO₄溶液的准确浓度，反应原理为：5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺═10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O
以下是标定KMnO₄溶液的实验步骤：
步骤一：先配制浓度约为0.10mol•L^-1的高锰酸钾溶液500mL．
步骤二：取0.02mol•L^-1 的Na₂C₂O₄20.00mL放入锥形瓶中，并加稀硫酸酸化，用步骤一所配高锰酸钾溶液进行滴定．三次平行实验的数据记录在表中：

平行实验编号	Na2C2O4溶液 （mL）	滴定管起始读数（mL）	滴定管滴定终点读数（mL）
1	20.00	0.00	21.18
2	20.00	1.02	21.00
3	20.00	1.18	21.20

试回答下列问题：
（1）步骤一中要用到的主要玻璃仪器是除烧杯、玻璃棒外还需．
（2）步骤二中滴定操作选用滴定管（填“酸式”或“碱式”）滴定终点的判断方法：
（3）下来滴定操作会导致测量结果偏高的是
A、滴定管滴定前有气泡，滴定后气泡消失          B、锥形瓶洗涤后没有干燥
C、滴定终点时，读数时俯视                      D、滴定时锥形瓶中有液体溅出
E、一滴高锰酸钾溶液附在锥形瓶壁上未冲下
（4）从实验所得数据计算，KMnO₄溶液的浓度为mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）依据配制溶液的步骤和使用仪器分析；
（2）KMnO₄溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管；高锰酸钾溶液颜色为紫红色，滴定终点时，溶液由无色变为紫红色；
（3）根据c（待测）=$\frac{c（标注）×V（标准）}{V（待测）}$分析不当操作对V（标准）的影响，以此判断浓度的误差．
（4）先根据数据的有效性求出消耗的高锰酸钾溶液的体积，再根据反应关系式：5C₂O₄^2-～2MnO₄^-，计算KMnO₄溶液的浓度．

解答 解：（1）粗略配制高锰酸钾溶液，先计算所需高锰酸钾质量，在烧杯中溶解，用玻璃棒搅拌溶解得到溶液，然后在500mL容量瓶中配制，所以需要的玻璃仪器为除烧杯、玻璃棒之外还需要胶头滴管、500mL容量瓶，
故答案为：胶头滴管、500mL容量瓶；
（2）KMnO₄溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管，不能装在碱式滴定管中，应装在酸式滴定管中；高锰酸钾本身有颜色，故不需要另加指示剂，草酸反应完毕，加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液变为紫红色，红色30s内不褪去，说明滴定到终点，
故答案为：酸式；加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液变为紫红色，且30s内红色不褪去；
（3）A、滴定管滴定前有气泡，滴定后气泡消失，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{c（标注）×V（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）偏大，故A正确；
B、锥形瓶洗涤后没有干燥，待测液的物质的量不变，标准液的体积不变，结果不变，故B错误；
C、滴定终点时，读数时俯视，造成V（标准）偏小，根据c（待测）=$\frac{c（标注）×V（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）偏小，故C错误；
D、滴定时锥形瓶中有液体溅出，待测液的物质的量偏小，造成V（标准）偏小，根据c（待测）=$\frac{c（标注）×V（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）偏小，故D错误；
E、一滴高锰酸钾溶液附在锥形瓶壁上未冲下，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{c（标注）×V（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）偏大，故E正确；
故答案为：AE．
（4）三次消耗高锰酸钾溶液的体积分别为：21.18mL、19.98mL、20.02mL，第一组误差较大，舍去，两次溶液的平均体积为20.00mL，
            5C₂O₄^2-～2MnO₄^-
             5                2
   0.02mol•L^-1×20.00mL    C（KMnO₄）×20.00mL
解得：C（KMnO₄）=0.08mol•L^-1
故答案为：0.08．

点评 本题考查物质含量的测定，为高频考点，涉及氧化还原滴定与计算，难度中等，注意滴定中经常根据关系式进行计算，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．