Question

12．酸性KMnO₄溶液在工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)，常用于還原性試劑的標定劑，在滴定過程中酸性KMnO₄既可做標準液，又可做指示劑．現(xiàn)在用0.01mol/L 酸性KMnO₄標準溶液，標定某濃度的H₂C₂O₄溶液（雜質(zhì)不和KMnO₄反應），實驗過程如下：
第一步：配置0.01mol/L 的KMnO₄標準液；
第二步：取20mL某濃度的H₂C₂O₄溶液，用配好的KMnO₄溶液，在酸性環(huán)境下，滴定至終點，記錄數(shù)據(jù)，重復操作2次，三次數(shù)據(jù)取平均值，消耗酸性KMnO₄溶液體積為30.00mL，請回答下列問題：
（1）配制標準液過程，若需要480mL的KMnO₄標準液，需選取500mL容量瓶，需稱取KMnO₄標固體0.8g．
（2）滴定過程發(fā)生的離子方程式為2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（3）滴定過程標準液應盛放在酸式滴定管中（填“酸式”或“堿式”），滴定終點的現(xiàn)象是當?shù)蜗伦詈笠坏蜬MnO₄標準溶液時，溶液顏色變?yōu)樽霞t色，且在半分鐘內(nèi)不褪色；
（4）通過計算H₂C₂O₄樣品中H₂C₂O₄的物質(zhì)的量為3.75×10^-2mol/L，滴定過程中若開始時滴定管有氣泡滴定后氣泡消失，則所測得H₂C₂O₄溶液濃度偏大（填“偏大”或者“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）欲配制480mL0.01mol/L 酸性KMnO₄標準溶液，應選擇500mL容量瓶，配制500ml 0.01mol/L 酸性KMnO₄標準溶液，溶液中KMnO₄的物質(zhì)的量為：0.5L×0.01mol•L^-1=0.005mol，則KMnO₄的質(zhì)量為：0.005mol×158g/mol=0.79g；
（2）滴定時KMnO₄溶液氧化H₂C₂O₄溶液生成二氧化碳和錳離子，根據(jù)氧化還原反應得失電子守恒書寫離子方程式；
（3）滴定過程中用KMnO₄標準溶液進行滴定，根據(jù)KMnO₄標準溶液具有強氧化性選擇滴定管；根據(jù)KMnO₄標準溶液本身就是一種指示劑判斷滴定終點的現(xiàn)象；
（4）利用關系式法計算H₂C₂O₄的物質(zhì)的量濃度來分析；滴定過程中若開始時滴定管有氣泡滴定后氣泡消失，說明消耗KMnO₄標準溶液偏大，據(jù)此分析．

解答 解：（1）欲配制480mL0.01mol/L 酸性KMnO₄標準溶液，應選擇500mL容量瓶，配制500ml 0.01mol/L 酸性KMnO₄標準溶液，溶液中KMnO₄的物質(zhì)的量為0.5L×0.01mol•L^-1=0.005mol，則KMnO₄的質(zhì)量為0.005mol×158g/mol=0.79g，由托盤天平稱量的精確度為0.1g，所以需稱取KMnO₄的質(zhì)量為0.8g，故答案為：500；0.8；
（2）滴定時KMnO₄溶液氧化H₂C₂O₄溶液生成二氧化碳和錳離子，根據(jù)氧化還原反應得失電子守恒，則發(fā)生的離子方程式為2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，故答案為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（3）滴定過程中用KMnO₄標準溶液進行滴定，因為KMnO₄標準溶液具有強氧化性，所以選擇酸式滴定管；因KMnO₄標準溶液本身就是一種指示劑，滴入最后一滴溶液變?yōu)樽仙�，且在半分鐘�?nèi)不褪色；
故答案為：酸式；當?shù)蜗伦詈笠坏蜬MnO₄標準溶液時，溶液顏色變?yōu)樽霞t色，且在半分鐘內(nèi)不褪色；
（4）由2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O可知，
5H₂C₂O_{4^～～～～}2MnO₄^-
7.5×10^-4mol  0.01mol•L^-1×0.03L
H₂C₂O₄的物質(zhì)的量濃度為 $\frac{7.5×10{\;}^{-4}mol}{0.02L}$=3.75×10^-2mol/L，
滴定過程中若開始時滴定管有氣泡滴定后氣泡消失，說明消耗KMnO₄標準溶液偏大，則所測得H₂C₂O₄溶液濃度偏大，
故答案為：3.75×10^-2mol/L；偏大．

點評 本題考查了滴定法測定未知溶液濃度的實驗方法，涉及溶液的配制，滴定實驗的終點判斷，滴定過程的計算應用，題目難度中等．