Question

某高校老师要求学生配制0.1 mol/L的KMnO₄溶液100mL。完成下列实验。

【实验一】研究温度对反应速率的影响，学生取两只试管，均加入4mL 0.1 mol／L的KMnO₄酸性溶液和10mL 0.1mol/L  H₂C₂O₄(乙二酸)溶液，振荡，A试管置于热水中，B试管置于凉水中，记录溶液褪色所需的时间。要用           来酸化KMnO₄溶液，褪色所需时间t_A         t_B(填“>”、“=”或“<”)。写出此反应的离子方程式：                    。

【实验二】测定某乙二酸溶液的浓度，具体操作为：

(1)滴定：准确量取25.00 mL乙二酸溶液于锥形瓶中，加少量酸酸化，将KMnO₄溶液装入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管，进行滴定操作。在实验中发现，刚滴下少量KMnO₄溶液时，溶液迅速变成紫红色。将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色慢慢消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪色了。

请解释原因：                 。待到              ，证明达到滴定终点。

(2)计算：再重复上述操作2次，记录实验数据如下。

序号	滴定前读数(mL)	滴定后读数(mL)
1	0.00	20.10
2	1.00	20.90
3	0.00	22.10

则此乙二酸溶液的浓度为                    。

(3) 误差分析：下列操作会导致乙二酸溶液浓度偏高的是            。

A． 配制KMnO₄溶液定容时，仰视观察刻度线

B．未用待测液乙二酸润洗滴定管

C．滴定前锥形瓶有少量水

D．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失

E．滴定时振荡锥形瓶有溶液飞溅出去

F．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视

Answer

硫酸；<；2MnO4-+5H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O；

(1)酸式；反应中生成的Mn2+具有催化作用，所以随后褪色会加快；滴入最后一滴KMnO4溶液，锥形瓶内的颜色恰好变成浅紫红色，且半分钟不变化；

(2)0.2mol/L；(3)AD；

【解析】

试题分析：【实验一】酸化KMnO4溶液一般选用稀硫酸，温度越高，反应速率越快，褪色所需时间tA＜tB，反应的离子方程式为2MnO4- + 5H2C2O4 +6H +＝2Mn2+ + 10CO2↑ +8H2O，故答案为：硫酸；<；2MnO4- + 5H2C2O4 +6H +＝2Mn2+ + 10CO2↑ +8H2O；

【实验二】(1)KMnO4溶液具有强氧化性，应该选用酸式滴定管盛放，在实验中发现，刚滴下少量KMnO4溶液时，溶液迅速变成紫红色。将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色慢慢消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪色了，可能是反应中生成的Mn2+具有催化作用，所以随后褪色会加快；当滴入最后一滴KMnO4溶液，锥形瓶内的颜色恰好变成浅紫红色，且半分钟不变化，证明达到滴定终点，故答案为：酸式；反应中生成的Mn2+具有催化作用，所以随后褪色会加快；滴入最后一滴KMnO4溶液，锥形瓶内的颜色恰好变成浅紫红色，且半分钟不变化；

(2)三次滴定的数据中第3组完成较大，略去，消耗KMnO4溶液的体积平均为=20.00mL，根据方程式2MnO4- + 5H2C2O4 +6H +＝2Mn2+ + 10CO2↑ +8H2O，乙二酸溶液的浓度为 = 0.2 mol/L，故答案为：0.2mol/L；

(3) A． 配制KMnO4溶液定容时，仰视观察刻度线，导致溶液体积偏大，浓度偏小，滴定时消耗KMnO4溶液体积偏大，根据c(待测)= ，浓度偏大，正确；B．未用待测液乙二酸润洗滴定管，造成乙二酸浓度偏小，错误；C．滴定前锥形瓶有少量水，对实验结果无影响，错误；D．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，导致消耗KMnO4溶液体积偏大，根据c(待测)= ，浓度偏大，正确；E．滴定时振荡锥形瓶有溶液飞溅出去，导致消耗KMnO4溶液体积偏小，根据c(待测)= ，浓度偏小，错误；F．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视，导致消耗KMnO4溶液体积偏小，根据c(待测)= ，浓度偏小，错误；故选AD。

【考点定位】考查氧化还原滴定

【名师点晴】本题考查氧化还原滴定操作、计算及误差分析，注意利用公式来分析解答，无论哪一种类型的误差，都可以归结为对标准溶液体积的影响，然后根据c(待测)= 分析，若标准溶液的体积偏小，那么测得的物质的量的浓度也偏小；若标准溶液的体积偏大，那么测得的物质的量的浓度也偏大。