Question

【題目】我國規定：室內甲醛含量不得超過0.08mgm﹣3。某研究性學習小組欲利用酸性KMnO4溶液測定空氣中甲醛的含量，請你協助他們完成相關學習任務（部分裝置如圖），其反應原理及步驟如下：

4MnO4﹣+5HCHO+H+═Mn2++5CO2↑+11H2O

2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O

步驟：①量取5.00mL 1.00×10﹣3molL﹣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1.00×10﹣3molL﹣1草酸標準溶液于酸式滴定管中備用。

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

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

⑤再重復實驗2次（每次取高錳酸鉀溶液5.00mL），3次實驗消耗草酸溶液的體積平均值為12.38mL。

回答下列問題

（1）5.00mL高錳酸鉀用_____量取。

（2）此實驗用指示劑_____（填字母）。

a甲基橙　b酚酞　c淀粉　d無需另外添加試劑

（3）計算該居室內空氣中甲醛的濃度_____mgm﹣3。

（4）下列操作能引起室內甲醛濃度偏高的是_____。

a．滴定終點俯視讀數

b．滴定前有氣泡滴定后無氣泡

c．在高錳酸鉀溶液中加入少量水

d．裝草酸的滴定管未潤洗

（5）草酸是二元中強酸，草酸氫鈉溶液顯酸性．常溫下，如果向10 mL 0.01molL﹣1H2C2O4溶液中滴加0.01 molL﹣1NaOH溶液

①當加入的NaOH溶液體積為10mL，請你寫出溶液中質子守恒關系式_____。

②當加入的NaOH溶液體積為20mL，請你寫出溶液中離子的濃度大小關系_____。

Answer 1

【答案】 酸式滴定管 d 18 a c（H+）+c（H2C2O4）=c（OH﹣）+c（C2O42﹣） c（Na+）＞c（C2O42﹣）＞c（OH﹣）＞c（HC2O4﹣）＞c（H+）

【解析】（1）本題考查滴定實驗，注意滴定管選取、誤差的分析； 高錳酸鉀溶液具有強氧化性，堿式滴定管下端有一段橡膠，高錳酸鉀對橡膠具有腐蝕性，因此高錳酸鉀盛放在酸式滴定管中；（2）高錳酸鉀溶液本身有顏色，因此不需要指示劑，故選項d正確；（3）根據離子反應方程式，與草酸反應的高錳酸鉀的物質的量為12.38×10－3×1×10－3×2/5mol=4.952×10－6mol，根據高錳酸鉀與甲醛反應的離子反應方程式，消耗甲醛的物質的量為（5×10－3×1×10－3－4.952×10－6）×5/4mol=6×10－8mol，根據信息，共抽取空氣500ml，因此甲醛的濃度為6×10－8×30×103/500×10－6mg/m3=3.6 mg/m3；（4）a、滴定時俯視讀數，消耗草酸的體積減小，則與甲醛反應的高錳酸鉀的量增加，因此求的甲醛的濃度偏高，故正確；b、滴定前有氣泡滴定后無氣泡，消耗草酸的體積增加，與甲醛反應的高錳酸鉀的量減小，因此求的甲醛的濃度偏低，故錯誤；c、高錳酸鉀溶液加水，高錳酸鉀的物質的量不變，則甲醛的濃度不變，故錯誤；d、盛裝草酸的滴定管為潤洗，草酸的濃度偏小，消耗草酸的體積增大，與甲醛反應的高錳酸鉀的量減小，求的甲醛的濃度偏低，故錯誤；（5）本題考查離子濃度大小的比較，從弱電解質電離和鹽類水解特點入手，一個字：弱；①當加入NaOH10mL，溶液中溶質為NaHC2O4，物料守恒：c(Na＋)=c(HC2O4－)＋c(C2O42－)＋c(H2C2O4) ，電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)=c(HC2O4－)＋c(OH－)＋2c(C2O42－)，因此質子守恒為： c(H＋)+ c(H2C2O4)= c(OH－)+ c(C2O42－) ；②當加入NaOH的體積為20mL時，溶液中溶質為Na2C2O4，C2O42－發生水解：C2O42－＋H2O HC2O4－＋OH－，溶液顯堿性，其中水也發生電離，H2O H＋＋OH－，鹽類水解的程度微弱，因此離子濃度大小順序是：c(Na＋)＞c(C2O42－)＞c(OH－)＞c(HC2O4－)＞c(H＋)。