常温下甲醛是一种无色、有特殊刺激性气味的气体,易溶于水,是世界卫生组织(WHO)确定的致癌物和致畸形物之一。我国规定:居室空气中甲醛的最高容许浓度为0.08 mg/m
3。
某研究性学习小组设计用如下方法测定某居室空气中甲醛的含量(假设空气中无其他还原性气体):
(1)测定原理:KMnO
4(H
+)溶液为强氧化剂,可氧化甲醛和草酸。
反应的离子方程式为:
(2)测定装置:部分装置如右图所示(a、b为止水夹)。
(3)实验步骤:
①检查装置气密性(气密性良好)。
②用__________(填仪器名称)准确移取25.00 mL 1.00×10
-3 mol·L
-1的高锰酸钾溶液(过量)于广口瓶中并滴入3滴6 mol·L
-1 H
2SO
4溶液备用。
③将2.00×10
-3 mol·L
-1的草酸标准溶液置于__________(填仪器名称)中备用。
④打开a,关闭b,用注射器抽取100 mL新装修的室内空气。关闭a,打开b,再缓缓推动注射器,将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中,使其充分反应。再如此重复4次(共5次)。如果压送气体时速度过快,可能会产生什么不利后果?______________________________。
⑤将广口瓶中的溶液转入锥形瓶中(润洗广口瓶2~3次,并将洗涤液全部转入锥形瓶)。如果没有润洗,所测甲醛的含量将__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
⑥用草酸标准溶液滴定锥形瓶中的溶液,并记录滴定所消耗的草酸溶液体积。
本实验是否需要指示剂?(如果需要,请写出指示剂的名称;如果不需要,试说明终点时的实验现象)______________________________。
⑦再重复实验两次。
(4)数据处理:分别于装修完工后的第1天、第7天、第30天(室内始终保持通风换气状况)对室内空气进行取样,通过实验测得以下三组数据(每次实验所取的KMnO
4溶液均为25.00 mL):
装置后 第n天
| 草酸溶液/mL
| 甲醛的浓度mg/m3
|
1
| 2
| 3
| 平均值
|
1
| 15.86
| 15.72
| 15.67
| 15.75
|
|
7
| 26.17
| 26.36
| 26.38
| 26.30
|
|
30
| 30.90
| 30.67
| 30.81
| 30.79
|
|
设KMnO
4溶液的物质的量浓度为
c1 mol·L
-1,KMnO
4溶液的体积为
V1 mL;草酸溶液的物质的量浓度为
c2 mol·L
-1,草酸溶液的平均体积为V
2 mL。
则:室内空气中甲醛浓度(mg/m
3)的代数式为__________,第30天室内空气中甲醛浓度为__________(精确到小数点后两位),并判断此时主人__________(填“能”或“不能”)入住。