Question

（1）小明在做“研究溫度對反應速率的影響”實驗時，他取了兩只試管，均加入4mL 0．01mol/L的KMnO₄酸性溶液和2mL 0．1mol/L  H₂C₂O₄（乙二酸）溶液，振蕩，A試管置于熱水中，B試管置于涼水中，記錄溶液褪色所需的時間。
①需要用　  來酸化KMnO₄溶液，褪色所需時間t_A  　t_B（填“＞”、“=”或“＜”）．
②寫出該反應的離子方程式　                             　．
（2）實驗室有瓶混有泥沙的乙二酸樣品，小明利用這個反應的原理來測定其含量，具體操作為：
①配制250mL溶液：準確稱量5．0g乙二酸樣品，配成250mL溶液。
②滴定：準確量取25．00mL所配溶液于錐形瓶中，加少量酸酸化，將0．1000mol？L^﹣1KMnO₄溶液裝入
　      　（填“酸式”或“堿式”）滴定管，進行滴定操作。在實驗中發現，剛滴下少量KMnO₄溶液時，溶液迅速變成紫紅色。將錐形瓶搖動一段時間后，紫紅色慢慢消失；再繼續滴加時，紫紅色就很快褪色了。請解釋原因：　               。當　                ，證明達到滴定終點．
③計算：再重復上述操作2次，記錄實驗數據如下．

序號	滴定前讀數（mL）	滴定后讀數（mL）
1	0．00	20．10
2	1．00	20．90
3	0．00	21．10

則消耗KMnO₄溶液的平均體積為　  　mL，已知H₂C₂O₄的相對分子質量為90，則此樣品的純度為　  　。
④誤差分析：下列操作會導致測定結果偏高的是　   　。
A．未用標準濃度的酸性KMnO₄溶液潤洗滴定管
B．滴定前錐形瓶有少量水
C．滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失
D．不小心將少量酸性KMnO₄溶液滴在錐形瓶外
E．觀察讀數時，滴定前仰視，滴定后俯視．

Answer 1

（1）①硫酸，＜；②5H₂C₂O₄+2MnO₄^﹣+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O。
（2）②酸式；反應中生成的錳離子具有催化作用，所以隨后褪色會加快；當滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，錐形瓶內的顏色恰好變成紫紅色且半分鐘不變化；③ 20．00， 90．00%　；④ACD。

試題分析：（1）①高錳酸鉀具有強氧化性，酸化高錳酸鉀溶液應選用非還原性的酸，一般選稀硫酸；當其他條件不變時，溫度越高反應速率越快，則褪色時間越短，褪色所需時間t_A＜t_B；②酸性條件下，高錳酸根離子能氧化草酸生成二氧化碳，自身被還原生成錳離子，同時生成水，發生的離子反應方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O；（2）②酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，只能盛放在酸式滴定管中；在實驗中發現，剛滴下少量KMnO₄溶液時，溶液迅速變成紫紅色。將錐形瓶搖動一段時間后，紫紅色慢慢消失；再繼續滴加時，紫紅色就很快褪色了。原因是高錳酸根離子被還原生成的錳離子有催化作用而導致反應速率加快，當滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，錐形瓶內的顏色恰好變成紫紅色且半分鐘不變化，證明達到終點。③分析表中數據知，第3組數據與前兩組數據相差較大，應舍去，則消耗KMnO₄溶液的平均體積20.00mL；設樣品的純度為x，
5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O
450g     2mol
5.0x×1/10g （0.1×0.020）mol
解得x=90.00%；
④A．未用標準濃度的酸性KMnO₄溶液潤洗滴定管，會導致酸性高錳酸鉀濃度偏小，需要高錳酸鉀溶液體積偏大，測定結果偏高，正確；B．滴定前錐形瓶有少量水，對測定結果無影響，錯誤；C．滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失，高錳酸鉀溶液體積偏大，測定結果偏高，正確；D．不小心將少量酸性KMnO₄溶液滴在錐形瓶外，高錳酸鉀溶液體積偏大，測定結果偏高，正確；E．觀察讀數時，滴定前仰視，滴定后俯視，高錳酸鉀溶液體積偏小，測定結果偏低，錯誤；選ACD。