Question

KMnO₄溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液，由于KMnO₄的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO（OH）₂，因此配制KMnO₄标准溶液的操作如下所示：①称取稍多于所需量的KMnO₄固体溶于水中，将溶液加热并保持微沸1h；②用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO（OH）₂；③过滤得到的KMnO₄溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处；④利用氧化还原滴定方法，用基准试剂（纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质）溶液标定其浓度，KMnO₄在滴定中被还原成Mn²⁺．请回答下列问题：
（1）准确量取一定体积的KMnO₄溶液需要使用的仪器是

 

．
（2）在下列物质中，用于标定KMnO₄溶液的基准试剂最好选用

 

（填序号）．
A．质量分数为30%的双氧水    B．FeSO₄    C．摩尔盐  D．Na₂SO₃
（3）本实验也可采用H₂C₂O₄?2H₂O做基准试剂，准确称取W g H₂C₂O₄?2H₂O溶于水配成500mL溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，用KMnO₄溶液滴定至终点的实验现象为

 

，若消耗KMnO₄溶液V mL．KMnO₄溶液的物质的量浓度为

 

mol?L^-1．
（4）采用H₂C₂O₄?2H₂O做基准试剂的氧化还原滴定在室温时反应很慢，所以反应需要在70～80℃条件下进行，但温度更高会导致草酸分解产生气体，写出草酸分解的化学反应方程式

 

，若如此所测得的高锰酸钾标准液浓度会

 

（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．即使控制70～80℃条件，一开始滴定时反应仍然较慢，若滴加KMnO₄溶液过快的话，会造成KMnO₄溶液浓度局部过高而分解，因此在开始几滴操作时应

 

，在滴入几滴KMnO₄溶液之后，反应速率会迅速加快，该滴定操作也可相应加快，反应速率加快的原因是

 

．
（5）若用放置两周后的KMnO₄标准溶液去测定水样中Fe²⁺的含量，测得的Fe²⁺浓度值将

 

（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）高锰酸钾溶液具有强氧化性，不能使用碱式滴定管，可以选用酸式滴定管量取高锰酸钾溶液；
（2）选做基准试剂的物质必须满足纯度高、稳定性好，如硫酸亚铁、亚硫酸钠容易被氧化变质的试剂不能作为基准试剂；
（3）滴定终点时最后滴下1滴KMnO₄溶液后半分钟不褪色；先计算草酸的物质的量浓度，再根据草酸和高锰酸钾之间的关系式计算高锰酸钾的物质的量浓度；
（4）草酸不稳定，受热分解生成水、二氧化碳和一氧化碳气体，据此写出分解方程式，草酸分解导致浓度偏小，导致滴定时消耗高锰酸钾体积增偏小，由此测得高锰酸钾浓度偏高；防止高锰酸钾分解，开始时应慢慢滴加，待前一滴KMnO₄溶液完全褪色后再滴下一滴；草酸标定高锰酸钾溶液的浓度，反应过程中生成的锰离子可能是起到了催化剂作用，反应速率增大；
（5）长时间放置后，高锰酸钾溶液浓度变小，滴定过程中消耗的标准液-高锰酸钾溶液的体积偏大，测定出的亚铁离子的含量偏高．

解答： 解：（1）高锰酸钾溶液具有强氧化性，量取时应该选用酸式滴定管，
故答案为：酸式滴定管；
（2）A．过氧化氢不稳定，光照易分解，不易用作基准试剂，故A错误；
B．FeSO₄?7H₂O在空气中不稳定，亚铁离子容易被氧化成铁离子，不宜用作基准试剂，故B错误；
C．硫酸亚铁铵，俗名摩尔盐，在空气中比硫酸亚铁稳定，有还原性，在定量分析中常用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的标准物质，故C正确；
D．Na₂SO₃具有还原性，在空气中容易被氧化成硫酸钠，不宜用作基准试剂，故D错误；
故选：C；
（3）滴定时滴入最后一滴，高锰酸钾不反应，溶液变成紫红色并保持半分钟不褪色，说明滴定到达终点；
草酸的物质的量浓度为：

Wg 126g/mol

0.5L

=

W

63

mol/L，
根据反应方程式6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄?2H₂O═2Mn²⁺+10CO₂↑+18H₂O，
                 2mol   5mol
                c×VmL   

W

63

mol/L×25mL  

酸性高锰酸钾的物质的量浓度c=

2mol× W 63 mol/L×25mL

5mol×VmL

=

10W

63V

mol/L；
故答案为：最后一滴KMnO₄溶液滴下，溶液颜色从无色变成浅红色，且半分钟内不褪色；

10W

63V

mol/L；
（4）草酸不稳定，受热分解生成水、二氧化碳和一氧化碳气体，反应方程式为：H₂C₂O₄

△   .

H₂O+CO+CO₂，草酸分解导致浓度偏小，导致滴定时消耗高锰酸钾体积V偏小，根据酸性高锰酸钾的物质的量浓度c=

10W

63V

mol/L表达式可知测得高锰酸钾浓度偏高；防止高锰酸钾分解，开始时应慢慢滴加，待前一滴KMnO₄溶液完全褪色后再滴下一滴；草酸钠标定高锰酸钾溶液的浓度，反应过程中生成的锰离子可能是起到了催化剂作用，反应速率增大；
草酸标定高锰酸钾溶液的浓度，反应过程中生成的锰离子可能是起到了催化剂作用，反应速率增大，
故答案为：H₂C₂O₄

△   .

H₂O+CO+CO₂；偏高；慢慢滴加，待前一滴KMnO₄溶液完全褪色后再滴下一滴；生成的Mn²⁺催化了该反应的进行；
（5）在放置过程中，由于空气中还原性物质的作用，使KMnO₄溶液的浓度变小了，再去滴定水样中的Fe²⁺时，需要消耗KMnO₄溶液（标准溶液）的体积会增大，导致计算出来的c（Fe²⁺）值会增大，测定的结果偏高，反应的离子方程式为：8H⁺+MnO₄^-+5Fe²⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案为：偏高．

点评：本题考查了滴定实验，题目难度中等，明确滴定原理是解答本题的关键，注意基准试剂的选取方法，（3）为难点和易错点，注意滴定终点现象不是褪色，而是变成紫红色．