Question

【题目】已知KMnO4、MnO2在酸性条件下均能将草酸 （H2C2O4）氧化：
（ i）MnO4﹣+H2C2O4+H+→Mn2++CO2↑+H2O（未配平）
（ ii）MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2↑+2H2O
某研究小组为测定某软锰矿中MnO2的质量分数，准确称取1.20g软锰矿样品，加入1.80g草酸，再加入足量的稀硫酸并加热（杂质不参加反应），充分反应之后冷却、滤去杂质，将所得溶液转移到容量瓶中并定容；从中取出25.00mL待测液置于锥形瓶中，再用0.020molL﹣1KMnO4标准溶液进行滴定，当滴入20.00mLKMnO4溶液时恰好完全反应．试回答下列问题：
①方程式（ i）配平后H2C2O4的计量系数为 ．
②0.020molL﹣1KMnO4标准溶液应置于（填“甲”或“乙”）滴定管中；滴定终点的颜色变化是 ．
③你能否帮助该研究小组求得软锰矿中MnO2的质量分数；若“能”，请给出计算结果；若“否”，试说明原因．“能”的计算结果或“否”的原因说明 ．
④若在实验过程中存在下列操作，其中会使所测MnO2的质量分数偏小的是 ．
A．滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时消失
B．溶液转移至容量瓶中，未将烧杯、玻棒洗涤
C．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数
D．定容时，俯视刻度线
E．锥形瓶水洗之后未用待测液润洗．

Answer 1

【答案】5；甲；当看到滴入一滴KMnO4溶液，锥形瓶中溶液立即变成紫色，且半分钟不褪色，即达到滴定终点；否；因为不知道容量瓶的规格；AD
【解析】解：①反应中MnO4﹣→Mn2+ ， 锰元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，H2C2O4→CO2 ， 碳元素化合价由+3价升高为+4，共升高2价，化合价最小公倍数为10，故MnO4﹣系数为2，H2C2O4系数为5，再根据元素守恒可知Mn2+系数为2、CO2系数为10，根据电荷守恒可知H+系数为16，根据氢元素守恒可知H2O系数为8，配平后离子方程式为2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O；所以答案是：5；②高锰酸钾具有强氧化性，应装在酸式滴定管中，甲是酸式滴定管，乙是碱式滴定管；草酸与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，当滴定到终点时，二者恰好完全反应，再滴入一滴KMnO4溶液变成紫色（或红色）且半分钟不褪色，可说明达到滴定终点，所以答案是：甲；当看到滴入一滴KMnO4溶液，锥形瓶中溶液立即变成紫色，且半分钟不褪色，即达到滴定终点；③由于操作过程中没有告诉容量瓶的规格是多少，无法知道配制的溶液的体积，所以答案是：否；因为不知道容量瓶的规格；④根据反应原理，消耗的高锰酸钾标准液体积偏大，高锰酸钾消耗的草酸根离子偏大，二氧化锰消耗的草酸根离子会偏小，测定的二氧化锰的含量偏小， A．滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时消失，滴定前有气泡，滴定时消耗的高锰酸钾标准液体积偏大，测定的二氧化锰含量偏低，故A正确； B．溶液转移至容量瓶中，未将烧杯、玻棒洗涤，没有洗涤烧杯、玻璃棒，会导致配制的样品溶液的溶质物质的量减小，滴定是消耗的高锰酸钾溶液偏小，测定的二氧化锰的含量结果偏高，故B错误； C．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数：滴定前仰视读数，读数会偏大，滴定后俯视读数，读数会偏小，最终计算结果偏小，消耗的高锰酸钾溶液偏小，测定的二氧化锰含量偏高，故C错误； D．定容时，俯视刻度线，会导致配制的样品溶液的体积偏小，溶液的浓度偏大，用高锰酸钾溶液滴定时，消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大，测定的二氧化锰含量偏低，故D正确； E．锥形瓶水洗之后未用待测液润洗，锥形瓶不需要润洗，此操作正确，对滴定结果没有影响，故E错误；所以答案是：AD．
【考点精析】通过灵活运用酸碱中和滴定，掌握中和滴定实验时，用蒸馏水洗过的滴定管先用标准液润洗后再装标准液；先用待测液润洗后在移取液体；滴定管读数时先等一二分钟后再读数；观察锥形瓶中溶液颜色的改变时，先等半分钟颜色不变后即为滴定终点即可以解答此题．