Question

完成下列有关KMnO₄溶液和H₂C₂O₄溶液的实验：

【实验一】用0.01mol/L 酸性KmnO₄溶液和0.2mol/L H₂C₂O₄溶液分别进行了如图所示的三组实验，用于探究不同条件对化学反应速率的影响。回答下列问题：

（1）KMnO₄溶液需用_____进行酸化，参加反应的物质n(KMnO₄):n(H₂C₂O₄)=_____.

（2）第一组实验中褪色时间更长的是：_____（填“A”或“B”）组实验。

（3）第二组实验中B组实验中X为：__________。

（4）第三组实验发现Mn²⁺能加快该反应的速率，催化剂Y的化学式为_________。

【实验二】测定某乙二酸晶体（H₂C₂O₄·xH₂O）中的x值，具体操作如下：

（5）滴定：称取2.52g 乙二酸晶体，配成100mL溶液，准确量取25.00mL乙二酸溶液于锥形瓶中，加少量酸酸化，将0.1mol/L KMnO₄标准溶液装入_____（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，需将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色才慢慢褪去，再继续滴加时，紫红色就很快褪去了。出现上述现象的原因是_______。待到______，证明达到滴定终点。

（6）计算：再重复上述操作3次，记录数据如下表：

实验次数	滴定前读数（mL）	滴定后读数（mL）
1	0.00	20.10
2	1.00	20.90
3	0.20	20.20
4	0.00	22.10

则x为__________。

（7）误差分析：下列操作会导致测量的乙二酸溶液浓度偏高的是_______（填序号）

A.配制KMnO₄标准溶液定容时，仰视观察刻度线

B.不小心将少量酸性KMnO₄标准溶液滴到锥形瓶外

C.滴定前锥形瓶中有少量蒸馏水

D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失

E.观察读数时，滴定前仰视读数，滴定后俯视读数

Answer

稀硫酸（或稀H2SO4） 2：5 A 1mL蒸馏水（或1mL H2O） MnSO4 酸式 反应中生成的Mn2+具有催化作用，能使褪色加快 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 ABD

【解析】本题分析：本题主要考查氧化还原反应。

（1）在常见酸中，为了避免硝酸的强氧化性和氯化氢的还原性影响KMnO4的氧化性，KMnO4溶液需用稀硫酸进行酸化，参加反应的物质KMnO4→MnSO4，Mn的化合价+7→+2，降低5，H2C2O4→2CO2，C的化合价+3→+4，升高1，化合价升降总值相等，所以n(KMnO4):n(H2C2O4)=2：5.

（2）第一组实验中褪色时间更长的是使用冷水的A组实验。

（3）要保持草酸溶液的体积均为2mL，第二组实验中B组实验中X为1mL水。

（4）第三组实验发现Mn2+能加快该反应的速率，催化剂Y的化学式为MnSO4。

（5）为了防止KMnO4溶液氧化腐蚀橡胶，将0.1mol/L KMnO4标准溶液装入酸式滴定管，进行滴定操作。

出现上述现象的原因是反应中生成的Mn2+具有催化作用，能使褪色加快。

待到滴入最后一滴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。

（6）n(H2C2O4·xH2O)= ==mol，舍弃与其它数据不平行的第4组实验数据，消耗0.1mol/L KMnO4标准溶液体积的平均值为20.00mL，由2KMnO4～5H2C2O4可得5×0.1mol/L×20.00mL=2×mol×，解得x=2，则x为2。

（7）A.配制的KMnO4标准溶液体积变大，浓度变小，使得消耗的KMnO4标准溶液体积变大，导致测量的乙二酸溶液浓度偏高；B.使得消耗的KMnO4标准溶液体积变大，导致测量的乙二酸溶液浓度偏高；C.不影响测量的乙二酸溶液浓度；D.使得消耗的KMnO4标准溶液体积变大，导致测量的乙二酸溶液浓度偏高；E.消耗的KMnO4标准溶液体积=终读数-初读数，初读数变大，终读数变小，使得消耗的KMnO4标准溶液体积数据变小，导致测量的乙二酸溶液浓度偏低。故选ABD。

点睛：氧化还原反应中化合价升降总值相等的关系是分析和计算的基本依据。