Question

【題目】乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸，是一種有還原性的有機(jī)弱酸，在化學(xué)上有廣泛應(yīng)用。

(1)小剛在做“研究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”實(shí)驗(yàn)時(shí)，他往A、B兩支試管中均加入4 mL 0.01 mol·L－1的酸性KMnO4溶液和2 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4(乙二酸)溶液，振蕩，A試管置于熱水中，B試管置于冷水中，記錄溶液褪色所需的時(shí)間。褪色所需時(shí)間tA________tB(填“>”“＝”或“<”)。已知該反應(yīng)的離子方程式：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O

(2)實(shí)驗(yàn)室有一瓶混有泥沙的乙二酸樣品，小剛利用上述反應(yīng)的原理來(lái)測(cè)定其含量，具體操作為：

①配制250 mL溶液：準(zhǔn)確稱量5.000 g乙二酸樣品，配成250 mL溶液。

②滴定：準(zhǔn)確量取25.00 mL所配溶液于錐形瓶中，加少量酸酸化，將0.100 0 mol·L－1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入______(填“酸式”或“堿式”)滴定管，進(jìn)行滴定操作。

在滴定過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，剛滴下少量KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，溶液紫紅色并沒(méi)有馬上褪去。將錐形瓶搖動(dòng)一段時(shí)間后，紫紅色才慢慢消失；再繼續(xù)滴加時(shí)，紫紅色就很快褪去，可能的原因是__________________________________________；判斷滴定達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。

③計(jì)算：重復(fù)上述操作2次，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。則消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為________ mL，此樣品的純度為____________。

序號(hào)	滴定前讀數(shù)	滴定后讀數(shù)
1	0.00	20.01
2	1.00	20.99
3	0.00	21.10

④誤差下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高的是________。

A．未用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管

B．滴定前錐形瓶?jī)?nèi)有少量水

C．滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失

D．觀察讀數(shù)時(shí)，滴定前仰視，滴定后俯視

Answer 1

【答案】酸式 < 反應(yīng)生成的Mn2＋對(duì)反應(yīng)有催化作用 滴入最后一滴溶液，溶液由無(wú)色變成淺紫色，且半分鐘內(nèi)不褪色 20.00 90.00% AC

【解析】

（1）由于溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，所以反應(yīng)時(shí)間就越短，因此褪色所需時(shí)間tA<tB，故答案為：<；

（2）②KMnO4溶液有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕橡膠，所以KMnO4溶液應(yīng)該裝入酸式滴定管中，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，剛滴下少量KMnO4溶液時(shí)，溶液迅速變成紫紅色。將錐形瓶搖動(dòng)一段時(shí)間后，紫紅色慢慢消失；再繼續(xù)滴加時(shí)，紫紅色就很快褪色了可能的原因是反應(yīng)中生成的Mn2+具有催化作用，所以隨后褪色會(huì)加快；當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液，錐形瓶中溶液從無(wú)色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，故答案為：酸式；反應(yīng)生成的Mn2＋對(duì)反應(yīng)有催化作用；滴入最后一滴溶液，溶液由無(wú)色變成淺紫色，且半分鐘內(nèi)不褪色；

③分析3次實(shí)驗(yàn)的體積數(shù)據(jù)，可知：第三次誤差太大，要舍去，消耗的KMnO4溶液的體積是V(KMnO4)=(20.10+19.90)ml÷2=20.00ml；n(KMnO4)=0.1000mol/L×0.020L=2×10-3mol;根據(jù)方程式可知n(H2C2O4)=5/2n(KMnO4)= 5/2×2×10-3mol=5×10-3mol，所以H2C2O4的質(zhì)量是m=5×10-3mol ×90g/mol=0.45g，所以草酸的純度是0.45g÷(5.000g÷10) × 100%=90.00%，故答案為：20.00；90.00%；

④A、未用標(biāo)準(zhǔn)濃度的酸性KMnO4溶液潤(rùn)洗滴定管，則標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度偏小，是消耗的體積偏大，則計(jì)算的草酸的物質(zhì)的量偏大，正確；B、滴定前錐形瓶有少量水，不會(huì)產(chǎn)生任何影響，錯(cuò)誤；C、滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失，則消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大，所以計(jì)算的草酸的濃度就偏高，正確；D、觀察讀數(shù)時(shí)，滴定前仰視，滴定后俯視，則消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小，所以是草酸溶液的濃度偏小，錯(cuò)誤，故答案為：AC。