Question

10．在分析化學(xué)中常用Na₂C₂O₄晶體（溶液無(wú)色）作為基準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定KMnO₄溶液的濃度．在H₂SO₄溶液中，反應(yīng)如下：2MnO${\;}_{4}^{-}$+5C₂O${\;}_{4}^{2-}$+16H⁺$\frac{\underline{\;75℃-85℃\;}}{\;}$2Mn²⁺（溶液無(wú)色）+10CO₂↑+8H₂O．
（1）若將W g Na₂C₂O₄配成100mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，移取20.00mL置于錐形瓶中，則酸性KMnO₄溶液應(yīng)裝在酸式（填“酸式”或“堿式”）滴定管中．本次滴定不需要選擇指示劑（填“需要”、“不需要”）．判斷滴定達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘不褪色．
（2）若滴定管起始讀數(shù)和終點(diǎn)讀數(shù)如圖所示，則酸性KMnO₄的物質(zhì)的量濃度為$\frac{2W}{67}$mol•L^-1（填表達(dá)式）．
（3）若滴定完畢立即讀數(shù)，測(cè)定的KMnO₄溶液的濃度偏低（填“偏高”、“偏低”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）KMnO₄具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管；KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應(yīng)完畢，滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘不褪色為滴定到終點(diǎn)；
（2）線根據(jù)滴定管的結(jié)構(gòu)、精確度以及測(cè)量原理來(lái)讀數(shù)，再根據(jù)關(guān)系式KMnO₄～5Na₂C₂O₄來(lái)計(jì)算；
（3）根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{V（標(biāo)準(zhǔn)）×c（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析不當(dāng)操作對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）的影響，以此判斷濃度的誤差．

解答 解：（2）KMnO₄具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管，應(yīng)裝在酸式滴定管中；KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應(yīng)完畢，滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘不褪色為滴定到終點(diǎn)，無(wú)需指示劑；
故答案為：酸式；不需要；滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘不褪色；
（3）由題圖可知V（KMnO₄）=20.70 mL-0.70 mL=20.00 mL，設(shè)KMnO₄的物質(zhì)的量濃度為x，
則：KMnO₄ ～5Na₂C₂O₄
2moL 　　　　　5×134g
0.02L×c       $\frac{W}{5}$g
解得：c=$\frac{2W}{67}$mol•L^-1
故答案為：$\frac{2W}{67}$mol•L^-1；
（4）溶液變色因局部過(guò)量而實(shí)際未達(dá)終點(diǎn)，立即讀數(shù)會(huì)造成V（標(biāo)準(zhǔn)）減小，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{V（標(biāo)準(zhǔn)）×c（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$可知，所測(cè)結(jié)果偏低，故答案為：偏低．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了氧化還原反應(yīng)滴定，涉及指示劑的原理、化學(xué)計(jì)算以及誤差分析，考查了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力．