Question

【題目】我國(guó)規(guī)定：室內(nèi)甲醛含量不得超過0.08mg·m－3。某研究性學(xué)習(xí)小組欲利酸性KMnO4溶液測(cè)定空氣中甲醛的含量， (部分裝置如圖)，其反應(yīng)原理及步驟如下：

4MnO4-＋5HCHO＋H ＋＝Mn2＋＋5CO2↑＋11H2O

2MnO4-＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O

步驟：①量取5.00mL 1.00×10－3mol·L－1 KMnO4，溶液于洗氣瓶中，并滴入幾滴稀H2SO4，加水20mL稀釋備用。

②取1.00×10－3mol·L－1草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于酸式滴定管中備用。

③用注射器抽取100mL新裝修室內(nèi)空氣。再將注射器氣體推入洗氣瓶中充分反應(yīng)。再重復(fù)4次。

④將洗氣瓶中溶液轉(zhuǎn)移到錐形瓶中(包括洗滌液)，再用標(biāo)準(zhǔn)草酸溶液進(jìn)行滴定，記錄滴定所消耗的草酸溶液的體積。

⑤再重復(fù)實(shí)驗(yàn)2次(每次取高錳酸鉀溶液5.00mL)。3次實(shí)驗(yàn)消耗草酸溶液的體積平均值為12.38mL。

回答下列問題

（1）此實(shí)驗(yàn)用指示劑____________（填字母）。A 甲基橙　b酚酞　c淀粉　d無(wú)需另外添加試劑

（2）量取5.00mL KMnO4溶液應(yīng)用______________滴定管

（3）下列操作能引起室內(nèi)甲醛濃度偏高的是________。

a.滴定終點(diǎn)俯視讀數(shù) b.滴定前有氣泡滴定后無(wú)氣泡

c.在高錳酸鉀溶液中加入少量水 d.裝草酸的滴定管未潤(rùn)洗

（4）草酸是二元中強(qiáng)酸，草酸氫鈉溶液顯酸性。常溫下，如果向10 mL 0.01 molL-1 H2C2O4溶液中滴加0.0 1 molL-1 NaOH溶液

①當(dāng)加入的NaOH溶液體積為10 mL，請(qǐng)你寫出溶液中質(zhì)子守恒關(guān)系式__________。

②當(dāng)加入的NaOH溶液體積為20 mL，請(qǐng)你寫出溶液中離子的濃度大小關(guān)系__________。

Answer 1

【答案】d 酸式 a c(H+)+ c(H2C2O4)= c(OH-)+ c(C2O42-) c( Na+)＞c(C2O42-)＞c(OH-)＞c(HC2O4-)＞c(H+)

【解析】

本題考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，（1）高錳酸鉀本身顯紫色或紫紅色，因此本實(shí)驗(yàn)無(wú)需指示劑；（2）高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，因此用酸式滴定管量取高錳酸鉀；（3）根據(jù)設(shè)計(jì)的原理，與甲醛反應(yīng)高錳酸鉀的物質(zhì)的量為(VKMnO4×cKMnO4－VH2C2O4×cH2C2O4×2/5)mol，則甲醛的物質(zhì)的量為(VKMnO4×cKMnO4－VH2C2O4×cH2C2O4×2/5)×5/4mol，a、滴定終點(diǎn)俯視讀數(shù)，讀出的VH2C2O4偏小，則所測(cè)甲醛濃度偏高，故a正確；b、滴定前有氣泡，滴定后無(wú)氣泡，則讀出的VH2C2O4偏大，所測(cè)甲醛濃度偏低，故b錯(cuò)誤；c、高錳酸鉀溶液中加少量的水，高錳酸鉀物質(zhì)的量不發(fā)生變化，因此所測(cè)甲醛濃度不變，故c錯(cuò)誤；d、裝草酸的滴定管未潤(rùn)洗，造成草酸的物質(zhì)的量濃度偏小，即消耗的草酸的體積增大，即所測(cè)甲醛濃度偏低，故d錯(cuò)誤；（4）①加入10mLNaOH溶液，溶質(zhì)為NaHC2O4，物料守恒c(Na＋)=c(HC2O4－)＋c(H2C2O4)＋c(C2O42－)，電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)=c(HC2O42－)＋2c(C2O42－)＋c(OH－)，得到質(zhì)子守恒：c(H+)+ c(H2C2O4)= c(OH-)+ c(C2O42-)；②加入NaOH溶液體積為20mL，溶質(zhì)為Na2C2O4，草酸鈉溶液中存在平衡：C2O42－＋H2O HC2O4－＋OH－，HC2O4－＋H2O H2C2O4＋OH－，H2O H＋＋OH－，鹽類水解程度是微弱的，因此離子濃度大小順序是c( Na+)＞c(C2O42-)＞c(OH-)＞c(HC2O4-)＞c(H+)。