题目内容

2.高锰酸钾是实验中常见的氧化剂和指示剂,某小组同学欲在实验室里测定一未知浓度KMnO4的溶液的浓度.
实验造作步骤如下:
①用电子天平(填“普通天平”或“电于天平”).称量2.348g草酸钠固体配成250mL溶液.
②每次移取25.00mL液体于锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4
③以未知浓度的KMnO4,溶液滴定,记录每次消耗KMnO${\;}_{{\;}_{4}}$溶液的体积并平行滴定三次.
(1)加人适量的稀H2SO4的是增强KMnO4的氧化性.
(2)滴定时将未知浓度的KMnO4溶液装在酸式滴定管滴定管中.
(3)能用滴定法进行测定的原因是2MnO4-+5C2O42-+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O(用离子方程式表示)反应中是否需要添加指示剂否(填“是”或“否”),当出现紫红色不再褪去,且半分钟内颜色不再变化现象时说明达到滴定终点.
(4)若其他操作均正确,滴定终点读数时仰视滴定管刻度,则由此测得的KMnO4,溶液的浓度会偏小(填“偏大”、“偏小”或“不变”).

分析 托盘天平精确度较低,应该选用电子天平;
(1)KMnO4在酸性条件下氧化性更强;
(2)KMnO4溶液能够腐蚀橡胶,应该用酸式滴定管;
(3)根据酸性KMnO4溶液为紫红色,滴定终点时,溶液由无色变为红色,过程中不需要加指示剂;在酸性条件下,高锰酸根离子能和草酸根离子发生氧化还原反应生成二价锰离子、二氧化碳和水;
(4)滴定终点时仰视滴定管刻度,会导致测量体积偏大,测定草酸质量偏大,水的质量偏小,则x值会偏小.

解答 解: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;
故答案为:电子天平;
(1)加人适量的稀H2SO4的是增强KMnO4的氧化性;
故答案为:增强KMnO4的氧化性;
(2)KMnO4溶液能够腐蚀橡胶,应该用酸式滴定管盛装;
故答案为:酸式滴定管;
(3)酸性KMnO4溶液为紫红色,当达到滴定终点时,再滴入酸性KMnO4溶液时,紫红色不再褪去,且半分钟内颜色不再变化,说明达到滴定终点;
高锰酸根离子能和草酸发生氧化还原反应生成二价锰离子、二氧化碳和水,离子方程式为:2MnO4-+5C2O42-+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O;
故答案为:2MnO4-+5C2O42-+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O;否;紫红色不再褪去,且半分钟内颜色不再变化;
(4)滴定终点时仰视滴定管刻度,会导致测量体积偏大,测定草酸质量偏大,则x值会偏小;
故答案为:偏小.

点评 本题考查了氧化还原滴定,虽然基于反应原理与中和滴定不同,但实验原理及操作和所用仪器等类似.由于该反应有明显的颜色变化,故可不可用指示剂.

练习册系列答案
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15.苯甲酸是一种重要的化工原料,某学习小组设计方案制备苯甲酸,合成苯甲酸的原理、一个数据及装置示意图如图甲:
名称性状熔点(℃)沸点(℃)密度(g/mL)溶解性
乙醇
甲苯无色液体易燃易挥发-95110.60.8669不溶互溶
苯甲酸白色片状或针状晶体112.4
(100℃左右升华)
2481.2659微溶易溶
注释:苯甲酸在100g水中的溶解度为:4℃,0.18g;18℃,0.27g;75℃,2.2g.
按下列合成步骤回答问题:
Ⅰ.苯甲酸制备:(1)按如图乙所示以三颈烧瓶为反应器,用30.0mL甲苯和25.0mL 1mol•L-1高锰酸钾溶液在80℃下反应30min,静置发现不再出现分层现象时,停止反应.装置中a是将甲苯和水冷凝回流,防止甲苯的挥发而降低产品产率.(填进水管或出水管)图中支管的作用是平衡压强,便于甲苯顺利滴入三颈烧瓶.
Ⅱ.分离提纯.
(2)在反应后的混合物中加入一定量亚硫酸氢钠溶液充分反应使紫色褪去,此时反应的离子方程式为2MnO4-+3HSO3-+OH-=2MnO2↓+3SO42-+2H2O.
(3)过滤、洗涤,将滤液放在冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化,苯甲酸全部析出后减压过滤,将沉淀物用少量冷水洗涤,除杂.产品减压过滤时用冷水洗涤的原因是苯甲酸在冷水中的溶解度较小,用冷水洗涤可以减少产品的损失,把制得的苯甲酸粗产品进一步提纯,可用下列D操作(填字母)
A.溶于水后过滤     B.溶于乙醇后蒸馏C.用甲苯萃取后分液  D.升华.
Ⅲ.产品纯度测定.
(4)称取1.220g产品,配成100mL乙醇溶于,移取25.00mL溶于于锥形瓶中,滴加2-3滴酚酞(填写“甲基橙”或“酚酞”),然后用0.1000mol•L-1KOH溶液滴定,滴定终点溶液的颜色变化是溶液颜色由无色变为浅红色,且30S内不褪色.到达滴定终点时消耗KOH溶液24.00mL(苯甲酸的相对分子质量:122).产品中苯甲酸质量分数为96.00%.
11.Na2S2O3是重要的化工原料,易于水,在中性或碱性环境中稳定.

已知:烧瓶C中发生如下反应:
Na2S+SO2+H2O═Na2SO3+H2S
2H2S+SO2═3S↓+2H2O
Na2SO3+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(该反应较慢)
工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O实验室可用如图所示装置(略去部分夹持仪器)模拟生成过程.
(1)烧瓶A中发生反应的化学方程式是Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O,装置D的作用是作安全瓶,防止倒吸
(2)装置E中的液体应为NaOH溶液当C中导气管发生堵塞时,B中观察到的现象为锥形瓶内液面下降,长颈漏斗中液面上升
(3)装置B可用来观察SO2的生成速率,实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是控制滴加硫酸的速度,烧瓶C中反应达H终点的现象是溶液由浑浊变澄清,待C中反应完成反应立即关闭漏斗旋塞,停止加热,原因是过量的二氧化硫使溶液呈酸性,Na2S2O3在酸性条件下不稳定会分解
(4)为提离产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3炔恰好充全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3的物质的量之比为2:1
(5)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩.冷却结晶即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质,检测产品中是否存在Na2SO4的方法为(简要说明实验操作、现象和结论)取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液(或过滤,取滤液)、滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质.

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