Question

10．在分析化學中常用Na₂C₂O₄晶體（溶液無色）作為基準物質測定KMnO₄溶液的濃度．在H₂SO₄溶液中，反應如下：2MnO${\;}_{4}^{-}$+5C₂O${\;}_{4}^{2-}$+16H⁺$\frac{\underline{\;75℃-85℃\;}}{\;}$2Mn²⁺（溶液無色）+10CO₂↑+8H₂O．
（1）若將W g Na₂C₂O₄配成100mL標準溶液，移取20.00mL置于錐形瓶中，則酸性KMnO₄溶液應裝在酸式（填“酸式”或“堿式”）滴定管中．本次滴定不需要選擇指示劑（填“需要”、“不需要”）．判斷滴定達終點的現象是滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由無色變為淺紫紅色，且半分鐘不褪色．
（2）若滴定管起始讀數和終點讀數如圖所示，則酸性KMnO₄的物質的量濃度為$\frac{2W}{67}$mol•L^-1（填表達式）．
（3）若滴定完畢立即讀數，測定的KMnO₄溶液的濃度偏低（填“偏高”、“偏低”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）KMnO₄具有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管；KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應完畢，滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由無色變為淺紫紅色，且半分鐘不褪色為滴定到終點；
（2）線根據滴定管的結構、精確度以及測量原理來讀數，再根據關系式KMnO₄～5Na₂C₂O₄來計算；
（3）根據c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$分析不當操作對V（標準）的影響，以此判斷濃度的誤差．

解答 解：（2）KMnO₄具有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管，應裝在酸式滴定管中；KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應完畢，滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由無色變為淺紫紅色，且半分鐘不褪色為滴定到終點，無需指示劑；
故答案為：酸式；不需要；滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由無色變為淺紫紅色，且半分鐘不褪色；
（3）由題圖可知V（KMnO₄）=20.70 mL-0.70 mL=20.00 mL，設KMnO₄的物質的量濃度為x，
則：KMnO₄ ～5Na₂C₂O₄
2moL 　　　　　5×134g
0.02L×c       $\frac{W}{5}$g
解得：c=$\frac{2W}{67}$mol•L^-1
故答案為：$\frac{2W}{67}$mol•L^-1；
（4）溶液變色因局部過量而實際未達終點，立即讀數會造成V（標準）減小，根據c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$可知，所測結果偏低，故答案為：偏低．

點評 本題主要考查了氧化還原反應滴定，涉及指示劑的原理、化學計算以及誤差分析，考查了學生分析問題和解決問題的能力．