Question

20．KMnO₄溶液常用作氧化還原反應(yīng)滴定的標(biāo)準(zhǔn)液，由于KMnO₄的強(qiáng)氧化性，它的溶液很容易被空氣中或水中某些少量還原性物質(zhì)還原，生成難溶性物質(zhì)MnO（OH）₂，因此配制KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液的操作是：
（1）稱取稍多于所需量的KMnO₄固體溶于水，將溶液加熱并保持微沸1h；
（2）用微孔玻璃漏斗過(guò)濾除去難溶的MnO（OH）₂；
（3）過(guò)濾得到的KMnO₄溶液貯存于棕色試劑瓶放在暗處；
（4）利用氧化還原滴定方法，在70℃-80℃條件下用基準(zhǔn)試劑（純度高、式量較大、穩(wěn)定性較好的物質(zhì)）溶液標(biāo)定其濃度．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）將溶液加熱并保持微沸1h的目的是將水中還原性物質(zhì)完全氧化．
（2）如何保證在70℃～80℃條件下進(jìn)行滴定操作：水浴加熱，用溫度計(jì)控制水溫．
（3）準(zhǔn)確量取一定體積的KMnO₄溶液用酸式滴定管（填儀器名稱）．
（4）在下列物質(zhì)中，用于標(biāo)定KMnO₄溶液的基準(zhǔn)試劑最好選用A（填序號(hào)）．
A．H₂C₂O₄•2H₂O   B．FeSO₄           C．濃鹽酸      D．Na₂SO₃
（5）若準(zhǔn)確稱取Wg你選的基準(zhǔn)試劑溶于水配成500mL水溶液，取25.00mL置于錐形瓶中，用高錳酸鉀溶液滴定至終點(diǎn)，消耗高錳酸鉀溶液VmL．問(wèn)：
①滴定終點(diǎn)標(biāo)志是滴定終點(diǎn)時(shí)最后滴下1滴KMnO₄溶液后變色而且半分鐘不褪色；
②所配制KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度為W/6.3Vmol/L；
（6）若用放置兩周的KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴定水樣中Fe²⁺含量，測(cè)得的濃度值將偏高（填“偏高”或“偏低”）．

Answer 1

分析 （1）水中有還原性物質(zhì)能與反應(yīng)KMnO₄；
（2）加熱溫度低于100℃時(shí)，一般采用水浴加熱；
（3）KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性用酸式滴定管量取；
（4）選做基準(zhǔn)試劑的物質(zhì)必須滿足純度高、穩(wěn)定性好，如硫酸亞鐵、亞硫酸鈉容易被氧化變質(zhì)的試劑不能作為基準(zhǔn)試劑，濃鹽酸具有揮發(fā)性，也不能做基準(zhǔn)試劑；
（5）①滴定終點(diǎn)時(shí)最后滴下1滴KMnO₄溶液后變色而且半分鐘不褪色；
②先計(jì)算草酸的物質(zhì)的量濃度，再根據(jù)草酸和高錳酸鉀之間的關(guān)系式計(jì)算高錳酸鉀的物質(zhì)的量濃度；
（6）長(zhǎng)時(shí)間放置后，高錳酸鉀溶液濃度變�。�

解答 解：（1）由于KMnO₄的強(qiáng)氧化性，它的溶液很容易被空氣中或水中某些少量還原性物質(zhì)還原，生成難溶性物質(zhì)MnO（OH）₂，所以要除去水中的還原性物質(zhì)，則將溶液加熱并保持微沸1h的目的是將水中還原性物質(zhì)完全氧化；
故答案為：將水中還原性物質(zhì)完全氧化；
（2）加熱溫度低于100℃時(shí)，一般采用水浴加熱，則要保證在70℃～80℃條件下進(jìn)行滴定操作，應(yīng)該水浴加熱，用溫度計(jì)控制水溫；
故答案為：水浴加熱，用溫度計(jì)控制水溫；
（3）KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性能氧化堿式滴定管中的橡膠管，所以不能用堿式滴定管量取，應(yīng)該用酸式滴定管量�。�
故答案為：酸式滴定管；
（4）A．H₂C₂O₄•2H₂O常溫下是穩(wěn)定的結(jié)晶水水化物，溶于水后純度高、穩(wěn)定性好，可以用作基準(zhǔn)試劑，故A正確；
B．FeSO₄在空氣中不穩(wěn)定，亞鐵離子容易被氧化成鐵離子，不宜用作基準(zhǔn)試劑，故B錯(cuò)誤；
C．濃鹽酸不穩(wěn)定，易揮發(fā)，不宜用作基準(zhǔn)試劑，故C錯(cuò)誤；
D．Na₂SO₃具有還原性，在空氣中容易被氧化成硫酸鈉，不宜用作基準(zhǔn)試劑，故D錯(cuò)誤；
故答案為：A；
（5）①滴定時(shí)滴入最后一滴，高錳酸鉀不反應(yīng)，溶液變成紫紅色并保持半分鐘不褪色，說(shuō)明滴定到達(dá)終點(diǎn)；
故答案為：滴下最后一滴KMnO₄溶液后，溶液變成紫紅色且半分鐘內(nèi)不褪色；
②草酸的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{\frac{Wg}{126g/mol}}{0.5L}$=$\frac{W}{63}$Wmol/L，根據(jù)反應(yīng)方程式6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄•2H₂O═2Mn²⁺+10CO₂↑+18H₂O中草酸和高錳酸鉀之間的關(guān)系式得，酸性高錳酸鉀的物質(zhì)的量濃度=$\frac{\frac{W}{63}}{V×1{0}^{-3}}×0.025×\frac{2}{5}$=$\frac{W}{6.3V}$mol/L，
故答案為：$\frac{W}{6.3V}$mol/L；
（6）在放置過(guò)程中，由于空氣中還原性物質(zhì)的作用，使KMnO₄溶液的濃度變小了，再去滴定水樣中的Fe²⁺時(shí)，需要消耗KMnO₄溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶液）的體積會(huì)增大，導(dǎo)致計(jì)算出來(lái)的c（Fe²⁺）值會(huì)增大，測(cè)定的結(jié)果偏高，故答案為：偏高．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滴定實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，題目難度中等，明確滴定原理是解答本題的關(guān)鍵，注意基準(zhǔn)試劑的選取方法，側(cè)重于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和計(jì)算能力．