Question

15．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標準溶液的操作是：
（1）稱取稍多于所需量的KMnO₄固體溶于水，將溶液加熱并保持微沸1h；
（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放在暗處；
（4）利用氧化還原滴定方法，在70℃-80℃條件下用基準試劑（純度高、式量較大、穩定性較好的物質）溶液標定其濃度．請回答下列問題：
（1）將溶液加熱并保持微沸1h的目的是將水中還原性物質完全氧化．
（2）如何保證在70℃～80℃條件下進行滴定操作：水浴加熱，用溫度計控制水溫．
（3）準確量取一定體積的KMnO₄溶液用酸式滴定管（填儀器名稱）．
（4）在下列物質中，用于標定KMnO₄溶液的基準試劑最好選用A（填序號）．
A．H₂C₂O₄•2H₂O   B．FeSO₄          C．濃鹽酸      D．Na₂SO₃
（5）若準確稱取Wg你選的基準試劑溶于水配成500mL水溶液，取25.00mL置于錐形瓶中，用高錳酸鉀溶液滴定至終點，消耗高錳酸鉀溶液VmL．問：
①滴定終點標志是滴入最后1滴KMmO₄溶液，溶液顏色從無色變成淺紅色，且半分鐘內不褪色；
②所配制KMnO₄標準溶液的物質的量濃度為$\frac{W}{6.3V}$mol/L；
（6）若用放置兩周的KMnO₄標準溶液去滴定水樣中Fe²⁺含量，測得的濃度值將偏高（填“偏高”或“偏低”）．

Answer 1

分析 （1）水中有還原性物質能與反應KMnO₄；
（2）加熱溫度低于100℃時，一般采用水浴加熱；
（3）KMnO₄溶液具有強氧化性用酸式滴定管量取；
（4）選做基準試劑的物質必須滿足純度高、穩定性好，如硫酸亞鐵、亞硫酸鈉容易被氧化變質的試劑不能作為基準試劑，濃鹽酸具有揮發性，也不能做基準試劑；
（5）①滴定終點時最后滴下1滴KMnO₄溶液后變色而且半分鐘不褪色；
②先計算草酸的物質的量濃度，再根據草酸和高錳酸鉀之間的關系式計算高錳酸鉀的物質的量濃度；
（6）長時間放置后，高錳酸鉀溶液濃度變小．

解答 解：（1）由于KMnO₄的強氧化性，它的溶液很容易被空氣中或水中某些少量還原性物質還原，生成難溶性物質MnO（OH）₂，所以要除去水中的還原性物質，則將溶液加熱并保持微沸1h的目的是將水中還原性物質完全氧化；
故答案為：將水中還原性物質完全氧化；
（2）加熱溫度低于100℃時，一般采用水浴加熱，則要保證在70℃～80℃條件下進行滴定操作，應該水浴加熱，用溫度計控制水溫；
故答案為：水浴加熱，用溫度計控制水溫；
（3）KMnO₄溶液具有強氧化性能氧化堿式滴定管中的橡膠管，所以不能用堿式滴定管量取，應該用酸式滴定管量取；
故答案為：酸式滴定管；
（4）A．H₂C₂O₄•2H₂O常溫下是穩定的結晶水水化物，溶于水后純度高、穩定性好，可以用作基準試劑，故A正確；
B．FeSO₄在空氣中不穩定，亞鐵離子容易被氧化成鐵離子，不宜用作基準試劑，故B錯誤；
C．濃鹽酸不穩定，易揮發，不宜用作基準試劑，故C錯誤；
D．Na₂SO₃具有還原性，在空氣中容易被氧化成硫酸鈉，不宜用作基準試劑，故D錯誤；
故答案為：A；
（5）①滴定時滴入最后一滴，高錳酸鉀不完全反應，溶液變成淺紅色并保持半分鐘不褪色，說明滴定到達終點；
故答案為：滴入最后1滴KMmO₄溶液，溶液顏色從無色變成淺紅色，且半分鐘內不褪色；
②草酸的物質的量濃度為：$\frac{\frac{Wg}{126g/mol}}{0.5L}$=$\frac{W}{63}$mol/L，根據反應方程式6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄•2H₂O═2Mn²⁺+10CO₂↑+18H₂O中草酸和高錳酸鉀之間的關系式得，酸性高錳酸鉀的物質的量濃度=$\frac{\frac{W}{63}mol/L×0.025L×\frac{2}{5}}{V×10{\;}^{-3}L}$=$\frac{W}{6.3V}$mol/L，
故答案為：$\frac{W}{6.3V}$；
（6）在放置過程中，由于空氣中還原性物質的作用，使KMnO₄溶液的濃度變小了，再去滴定水樣中的Fe²⁺時，需要消耗KMnO₄溶液（標準溶液）的體積會增大，導致計算出來的c（Fe²⁺）值會增大，測定的結果偏高，
故答案為：偏高．

點評 本題考查了滴定實驗的應用，題目難度中等，明確滴定原理是解答本題的關鍵，注意基準試劑的選取方法，側重于考查學生的實驗探究能力和計算能力．