Question

化學(xué)探究小組用H₂C₂O₄（草酸）溶液測(cè)定KMnO₄溶液的濃度．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
I、取20.00mL0.250mol/L H₂C₂O₄標(biāo)準(zhǔn)溶液置于錐形瓶中，加入適量稀硫酸酸化，用KMnO₄溶液進(jìn)行滴定．滴定反應(yīng)方程式為（未配平）：
KMnO₄+H₂C₂O₄+H₂SO₄→K₂SO₄+MnSO₄+CO₂↑+H₂O
記錄數(shù)據(jù)如下：

滴定次數(shù)	標(biāo)準(zhǔn)溶液體積/mL	待測(cè)溶液體積/mL
		滴定前刻度	滴定后刻度
1	20.00	1.50	23.70
2	20.00	1.02	21.03
3	20.00	2.00	21.99

（1）滴定時(shí)，KMnO₄溶液應(yīng)裝在______滴定管中（選填：酸式、堿式）．
（2）滴定終點(diǎn)的判斷方法是：______．
（3）根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算，該KMnO₄溶液的濃度為_(kāi)_____mol/L．
（4）下列操作中使得KMnO₄溶液濃度偏低的是______．
A．滴定管用水洗凈后直接注入KMnO₄溶液
B．滴定前盛放標(biāo)準(zhǔn)H₂C₂O₄溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒(méi)有干燥
C．滴定管內(nèi)在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失
D．讀取KMnO₄溶液體積時(shí)，滴定前平視，滴定結(jié)束后俯視讀數(shù)
II、滴定中發(fā)現(xiàn)，KMnO₄紫紅色褪去的速度開(kāi)始時(shí)很慢、后來(lái)變快、最后又變慢．為研究由慢到快的原因，甲同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

編號(hào)	溫度/℃	酸化的H2C2O4溶液/mL	KMnO4溶液/mL	溶液褪色時(shí)間/s
1	25	5.0	2.0	40
2	25	5.0（另外加少量MnSO4粉末）	2.0	4
3	60	5.0	2.0	25

（5）分析上述數(shù)據(jù)，對(duì)確定過(guò)程中反應(yīng)速率由慢到快的合理解釋是______．

Answer 1

I、（1）KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性，可以腐蝕橡皮管，應(yīng)裝在酸式滴定管中；
故答案為：酸式；
（2）草酸反應(yīng)完畢，加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液變?yōu)榧t色，紅色30s內(nèi)不褪去，說(shuō)明滴定到終點(diǎn)；
故答案為：加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液變?yōu)榧t色，且30s內(nèi)紅色不褪去；
（3）第1組KMnO₄溶液的體積與第2、3組相差比較大，應(yīng)舍掉，應(yīng)按第2、3組計(jì)算消耗KMnO₄溶液的體積，故消耗KMnO₄溶液的體積為

(21.03-1.02)mL+(21.99-2.00)mL

2

=20mL，令KMnO₄溶液的濃度為cmol/L，由2KMnO₄～5H₂C₂O₄可知：20mL×cmol/L=

2

5

×20mL×0.250mol/L，解得c=0.100；
故答案為：0.100；
（4）由關(guān)系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄可知V（KMnO₄）?c（KMnO₄）=

2

5

V（H₂C₂O₄）?c（H₂C₂O₄），即c（KMnO₄）=

2 5 V(H2C2O4)?c(H2C2O4)

V(KMnO4)

A．滴定管用水洗凈后直接注入KMnO₄溶液，高錳酸鉀溶液被稀釋，使用的高錳酸鉀溶液的體積偏大，測(cè)定的高錳酸鉀的濃度偏低，故A符合；
B．錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒(méi)有干燥，對(duì)草酸的物質(zhì)的量沒(méi)有影響，故對(duì)測(cè)定的高錳酸鉀的濃度無(wú)影響，故B不符合；
C．滴定管內(nèi)在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失，導(dǎo)致酸性高錳酸鉀溶液的體積讀數(shù)偏大，測(cè)定的高錳酸鉀的濃度偏低，故C符合；
D．讀取KMnO₄溶液體積時(shí)，滴定前平視，滴定結(jié)束后俯視讀數(shù)，導(dǎo)致酸性高錳酸鉀溶液的體積讀數(shù)偏小，測(cè)定的高錳酸鉀的濃度偏高，故D不符合；
故選AC；
Ⅱ、（5）對(duì)比第1、2組實(shí)驗(yàn)，第2組實(shí)驗(yàn)加入MnSO₄，褪色時(shí)間短，反應(yīng)速率快，說(shuō)明Mn²⁺對(duì)反應(yīng)具有催化作用，對(duì)比第1、3組實(shí)驗(yàn)，第3組實(shí)驗(yàn)溫度升高，褪色時(shí)間短，反應(yīng)速率快，說(shuō)明溫度升高，反應(yīng)速率加快，由此可知由慢到快的原因是：反應(yīng)生成的Mn²⁺對(duì)反應(yīng)起催化劑作用，反應(yīng)放熱使溫度升高，加快反應(yīng)速率快；
故答案為：反應(yīng)生成的Mn²⁺對(duì)反應(yīng)起催化劑作用，反應(yīng)放熱使溫度升高，加快反應(yīng)速率快；