Question

KMnO₄溶液常用作氧化還原反應滴定的標準液，由于KMnO₄的強氧化性，它的溶液很容易被空氣中或水中的某些少量還原性物質還原，生成難溶性物質MnO(OH)₂，因此配制KMnO₄標準溶液的操作如下所示：①稱取稍多于所需量的KMnO₄固體溶于水中，將溶液加熱并保持微沸1 h；②用微孔玻璃漏斗過濾除去難溶的MnO(OH)₂；③過濾得到的KMnO₄溶液貯存于棕色試劑瓶并放在暗處；④利用氧化還原滴定方法，用基準試劑(純度高、相對分子質量較大、穩(wěn)定性較好的物質)溶液標定其濃度，KMnO₄在滴定中被還原成Mn²⁺。請回答下列問題：
（1） 準確量取一定體積的KMnO₄溶液需要使用的儀器是____________。
（2） 在下列物質中，用于標定KMnO₄溶液的基準試劑最好選用________(填序號)。

A．質量分數(shù)為30%的雙氧水

B．FeSO4

C．摩爾鹽

D．Na2SO3

（3） 本實驗也可采用H₂C₂O₄·2H₂O做基準試劑，準確稱取W g H₂C₂O₄·2H₂O溶于水配成500 mL溶液，取25.00 mL置于錐形瓶中，用KMnO₄溶液滴定至終點的實驗現(xiàn)象為         ，若消耗KMnO₄溶液V mL。KMnO₄溶液的物質的量濃度為________mol·L^－1。
（4） 采用H₂C₂O₄·2H₂O做基準試劑的氧化還原滴定在室溫時反應很慢，所以反應需要在70～80 ℃條件下進行，但溫度更高會導致草酸分解產生氣體，寫出草酸分解的化學反應方程式                    ，若如此所測得的高錳酸鉀標準液濃度會     (填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。即使控制70～80 ℃條件，一開始滴定時反應仍然較慢，若滴加KMnO₄溶液過快的話，會造成KMnO₄溶液濃度局部過高而分解，因此在開始幾滴操作時應                                            ，在滴入幾滴KMnO₄溶液之后，反應速率會迅速加快，該滴定操作也可相應加快，反應速率加快的原因是                                          。
（5）若用放置兩周后的KMnO₄標準溶液去測定水樣中Fe^2＋的含量，測得的Fe^2＋濃度值將________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

Answer 1

（1）酸式滴定管
（2）C
（3）最后一滴KMnO₄溶液滴下，溶液顏色從無色變成淺紅色，且半分鐘內不褪色   W/6.3V
（4）H₂C₂O₄=H₂O+CO+CO₂       偏低 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⁺催化了該反應的進行      
（5）偏高

試題分析：（1）滴定操作中準確量取溶液用移液管或滴定管，高錳酸鉀溶液具有強氧化性，只能用酸式滴定管量��；（2）選做基準試劑的物質穩(wěn)定性要好，雙氧水易分解，F(xiàn)eSO₄、Na₂SO₃易被氧氣氧化；
（3）最后一滴KMnO₄溶液滴下，溶液顏色從無色變成淺紅色，且半分鐘內不褪色， 有關系式5H₂C₂O₄~~2KMnO₄，確定等式為（w÷500×25÷90）：（cv×10^-3）=5:2    c=W/6.3V mol·L^－1；
（4）草酸中碳元素化合價為+3價，產生的氣體應是化合價升高產物CO₂和降低產物CO；應為溫度高導致草酸分解，滴定草酸時用的高錳酸鉀的體積多，導致濃度低；成KMnO₄溶液濃度局部過高而分解，因此在開始幾滴操作時應慢慢滴加，待前一滴KMnO₄溶液完全褪色后再滴下一滴；在滴入幾滴KMnO₄溶液之后，反應速率會迅速加快，不是溫度升高導致，只能是反應生成的物質具有催化作用。（5）由于KMnO₄的強氧化性，它的溶液很容易被空氣中或水中的某些少量還原性物質還原，生成難溶性物質MnO(OH)₂，導致濃度降低，用此溶液做標準溶液導致所測溶液濃度偏高。