Question

【題目】已知KMnO4、MnO2在酸性條件下均能將草酸 （H2C2O4）氧化：
（ i）MnO4﹣+H2C2O4+H+→Mn2++CO2↑+H2O（未配平）
（ ii）MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2↑+2H2O
某研究小組為測定某軟錳礦中MnO2的質量分數，準確稱取1.20g軟錳礦樣品，加入1.80g草酸，再加入足量的稀硫酸并加熱（雜質不參加反應），充分反應之后冷卻、濾去雜質，將所得溶液轉移到容量瓶中并定容；從中取出25.00mL待測液置于錐形瓶中，再用0.020molL﹣1KMnO4標準溶液進行滴定，當滴入20.00mLKMnO4溶液時恰好完全反應．試回答下列問題：
①方程式（ i）配平后H2C2O4的計量系數為 ．
②0.020molL﹣1KMnO4標準溶液應置于（填“甲”或“乙”）滴定管中；滴定終點的顏色變化是 ．
③你能否幫助該研究小組求得軟錳礦中MnO2的質量分數；若“能”，請給出計算結果；若“否”，試說明原因．“能”的計算結果或“否”的原因說明 ．
④若在實驗過程中存在下列操作，其中會使所測MnO2的質量分數偏小的是 ．
A．滴定前尖嘴部分有一氣泡，滴定終點時消失
B．溶液轉移至容量瓶中，未將燒杯、玻棒洗滌
C．滴定前仰視讀數，滴定后俯視讀數
D．定容時，俯視刻度線
E．錐形瓶水洗之后未用待測液潤洗．

Answer 1

【答案】5；甲；當看到滴入一滴KMnO4溶液，錐形瓶中溶液立即變成紫色，且半分鐘不褪色，即達到滴定終點；否；因為不知道容量瓶的規格；AD
【解析】解：①反應中MnO4﹣→Mn2+ ， 錳元素化合價由+7價降低為+2價，共降低5價，H2C2O4→CO2 ， 碳元素化合價由+3價升高為+4，共升高2價，化合價最小公倍數為10，故MnO4﹣系數為2，H2C2O4系數為5，再根據元素守恒可知Mn2+系數為2、CO2系數為10，根據電荷守恒可知H+系數為16，根據氫元素守恒可知H2O系數為8，配平后離子方程式為2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O；所以答案是：5；②高錳酸鉀具有強氧化性，應裝在酸式滴定管中，甲是酸式滴定管，乙是堿式滴定管；草酸與酸性高錳酸鉀發生氧化還原反應，當滴定到終點時，二者恰好完全反應，再滴入一滴KMnO4溶液變成紫色（或紅色）且半分鐘不褪色，可說明達到滴定終點，所以答案是：甲；當看到滴入一滴KMnO4溶液，錐形瓶中溶液立即變成紫色，且半分鐘不褪色，即達到滴定終點；③由于操作過程中沒有告訴容量瓶的規格是多少，無法知道配制的溶液的體積，所以答案是：否；因為不知道容量瓶的規格；④根據反應原理，消耗的高錳酸鉀標準液體積偏大，高錳酸鉀消耗的草酸根離子偏大，二氧化錳消耗的草酸根離子會偏小，測定的二氧化錳的含量偏小， A．滴定前尖嘴部分有一氣泡，滴定終點時消失，滴定前有氣泡，滴定時消耗的高錳酸鉀標準液體積偏大，測定的二氧化錳含量偏低，故A正確； B．溶液轉移至容量瓶中，未將燒杯、玻棒洗滌，沒有洗滌燒杯、玻璃棒，會導致配制的樣品溶液的溶質物質的量減小，滴定是消耗的高錳酸鉀溶液偏小，測定的二氧化錳的含量結果偏高，故B錯誤； C．滴定前仰視讀數，滴定后俯視讀數：滴定前仰視讀數，讀數會偏大，滴定后俯視讀數，讀數會偏小，最終計算結果偏小，消耗的高錳酸鉀溶液偏小，測定的二氧化錳含量偏高，故C錯誤； D．定容時，俯視刻度線，會導致配制的樣品溶液的體積偏小，溶液的濃度偏大，用高錳酸鉀溶液滴定時，消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏大，測定的二氧化錳含量偏低，故D正確； E．錐形瓶水洗之后未用待測液潤洗，錐形瓶不需要潤洗，此操作正確，對滴定結果沒有影響，故E錯誤；所以答案是：AD．
【考點精析】通過靈活運用酸堿中和滴定，掌握中和滴定實驗時，用蒸餾水洗過的滴定管先用標準液潤洗后再裝標準液；先用待測液潤洗后在移取液體；滴定管讀數時先等一二分鐘后再讀數；觀察錐形瓶中溶液顏色的改變時，先等半分鐘顏色不變后即為滴定終點即可以解答此題．