Question

某化學興趣小組為了測定草酸濃度及硫酸酸化的高錳酸鉀溶液與草酸（H₂C₂O₄）溶液反應的化學反應速率大小并驗證離子反應的本質，設計了如下實驗．化學反應如下：KMnO₄+H₂C₂O₄+H₂SO₄-K₂SO₄+MnSO₄+CO₂↑+H₂O   實驗主要步驟如下：Ⅰ．用0.1000mol?L^-1酸性高錳酸鉀溶液滴定未知濃度的H₂C₂O₄溶液Ⅱ．測定化學反應速率．Ⅲ．驗證紫紅色是MnO₄^-離子．請回答：
（1）①完成酸性高錳酸鉀溶液和草酸（H₂C₂O₄）溶液反應的離子方程式：

 

②高錳酸鉀溶液應盛裝于

 

（如圖，填“甲”或“乙”）滴定管．
③滴定中使用的指示劑是

 

，到達終點的判斷標志是：

 

④實驗中測得的數據記錄如下：

滴定次數	H2C2O4體積	滴定前KMnO4體積	終點時KMnO4體積
1	25.00mL	0.00mL	21.40mL
2	25.00mL	0.02mL	21.44mL
3	25.00mL	0.04mL	22.46mL

⑤下列造成H₂C₂O₄溶液的濃度偏高的是

 

A、滴定終點讀數時俯視  B、滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失
C、潤洗錐形瓶          D、滴定過程中加入少量蒸餾水沖洗瓶壁
（2）取3支大小規格相同的試管，向試管中分別加入2mL 0.1mol．L^-1酸性KMnO₄ 溶液，將其中一支試管放入冰水中，另一支試管放入80℃的熱水中，第3支試管置于室溫下（25℃）．再向試管中同時加入2mL 0.1mol．L^-1H₂C₂O₄．請回答下列問題：
①第3支試管置于室溫下（25℃），有什么作用？

 

②為了測定該化學反應速率，除已知試管、試管架、白紙外，本實驗還缺少的儀器是：

 

．
③放在冰水中的試管在10秒時剛好反應完全，則用KMnO₄表示的化學反應速率為v（KMnO₄）=

 

．
（3）某同學設計了用惰性電極通電電解驗證紫紅色是MnO₄^-離子的方案，你認為可行嗎？

 

（填寫“可行”、“不可行”）．在實驗室實際操作中可觀察到

 

現象，可證明結論正確．

Answer 1

考點：中和滴定

專題：實驗題

分析：（1）①酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化草酸根離子生成二氧化碳，同時自身被還原生成二價錳離子，根據氧化還原反應得失電子守恒配平反應方程式；
②KMnO₄溶液具有強氧化性，可以腐蝕橡皮管，應裝在酸式滴定管中；
③草酸反應完畢，加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液變為紅色，紅色30s內不褪去，說明滴定到終點；
⑤由關系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄可知V（KMnO₄）?c（KMnO₄）=

2

5

V（H₂C₂O₄）?c（H₂C₂O₄），即c（H₂C₂O₄）=

5

2

V(KMnO4)?c(KMnO4)

V(H2C2O4)

，據此分析判斷；
（2）①改變條件后與原條件進行對比；
②本實驗需要測量熱水的溫度和褪色的快慢；
③根據V=

△c

△t

計算；
（3）高錳酸根離子顯紫色，在電流作用下向陽極移動．

解答： 解：I、（1）①酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化草酸根離子生成二氧化碳，同時自身被還原生成二價錳離子，離子反應方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=1OCO₂+2Mn²⁺+8H₂O；
②KMnO₄溶液具有強氧化性，可以腐蝕橡皮管，應裝在酸式滴定管中，甲為酸式滴定管，故答案為：甲；
③高錳酸鉀本身有顏色，故不需要另加指示劑，草酸反應完畢，加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液變為紅色，紅色30s內不褪去，說明滴定到終點，
故答案為：高錳酸鉀溶液；加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液變為紅色，且30s內紅色不褪去；
⑤由關系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄可知V（KMnO₄）?c（KMnO₄）=

2

5

V（H₂C₂O₄）?c（H₂C₂O₄），即c（H₂C₂O₄）=

5

2

V(KMnO4)?c(KMnO4)

V(H2C2O4)

，
A．讀取KMnO₄溶液體積時，滴定前平視，滴定結束后俯視讀數，導致酸性高錳酸鉀溶液的體積讀數偏小，測定的測定草酸的濃度偏低，故A不符合；
B．滴定管內在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失，導致酸性高錳酸鉀溶液的體積讀數偏大，測定的草酸濃度偏高，故B符合；
滴定管用水洗凈后直接注入KMnO₄溶液，高錳酸鉀溶液被稀釋，使用的高錳酸鉀溶液的體積偏大，測定的高錳酸鉀的濃度偏低，故A符合；
C．錐形瓶用蒸餾水洗凈后潤洗，導致草酸的物質的量增加，所用高錳酸鉀的體積增大，測定的草酸濃度偏高，故C符合；
D．滴定過程中加入少量蒸餾水沖洗瓶壁，對草酸的物質的量無影響，所用高錳酸鉀體積不變，對測定草酸濃度無影響，故D不符合；
故選BC；
（2）①實驗的目的是看溫度對反應速率的影響，故需與常溫進行對照，故答案為：對照或對比；
②本實驗需要控制溫度，需要溫度計，需要比較快慢，故需要秒表，故答案為：溫度計、秒表；
③混合后c（（KMnO₄）=

0.1mol/L×2mL

2mL+2mL

=0.05mol/L，v（（KMnO₄）=

0.05mol/L

10s

=0.005mol/（L?s），故答案為：0.005mol/（L?s）；
（3）高錳酸離子帶負電荷，在場作用下，向陽極移動，陽極附近紫紅色加深，陰極附近紫紅色變淺，氫離子在陰極得電子生成氫氣，
故答案為：可以；陽極紫紅色加深，陰極紫紅色變淺且有無色氣泡生成．

點評：本題考查氧化還原滴定原理與應用、探究影響速率的因素，難度中等，理解實驗原理是解題的關鍵，是對知識的綜合運用，需要學生具備扎實的基礎知識與運用知識分析問題、解決問題的能力．