Question

【题目】已知KMnO4、MnO2在酸性条件下均能将草酸钠(Na2C2O4)氧化，反应的离子方程式：2MnO4-+5C2O42-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2O。

某研究小组为测定某软锰矿中MnO2的质量分数，实验步骤如下：

准确称取1.00g软锰矿样品，加入2.68g Na2C2O4，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，将所得溶液全部转移到250mL容量瓶中并定容。取出25.00mL待测液置于锥形瓶中，再用0.0200mol·L-1 KMnO4标准溶液进行滴定，当滴入20.00mL KMnO4溶液时恰好完全反应。

(1)0.0200mol·L-1 KMnO4标准溶液应置于______滴定管中（填“酸式”或“碱式”），判断滴定终点的依据是_______。

(2)根据实验数据计算，软锰矿中MnO2的质量分数为________。

(3)判断下列情况对测定结果的影响（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。若溶液转移至容量瓶中，未洗涤烧杯和玻璃棒，会使测定结果________；若未用KMnO4标准溶液润洗滴定管，会使测定结果________。

Answer 1

【答案】酸式 溶液恰好变为浅红色，且半分钟不褪色 87% 偏大 偏小

【解析】

(1)KMnO4溶液具有强的氧化性，能够腐蚀橡胶；据此判断使用的仪器；其水溶液呈紫红色，草酸钠反应完毕，滴入最后一滴KMnO4溶液，紫红色不褪去，证明滴定到终点；

(2)先根据Na2C2O4的质量计算其物质的量，并计算滴定25.00mL稀释后溶液，消耗KMnO4的物质的量，根据氧化还原反应中得失电子数相等得n(MnO2)×2+n(KMnO4)×5= n(Na2C2O4) ×2，计算n(MnO2)，再根据质量分数公式计算其质量分数；

(3)根据c=分析实验误差。

(1)高锰酸钾具有强氧化性，能够腐蚀碱式滴定管的橡胶管，所以应该装在酸式滴定管中；草酸钠与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，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；

(2)n(C2O42-)=2.68g÷134g/mol=0.02mol，滴定250mL稀释后溶液，消耗n(MnO4-)=0.0200mol/L×0.0200L×10=0.00400mol，根据氧化还原反应中得失电子数相等得n(MnO2)×2+0.00400mol×5=0.0200mol×2，n(MnO2)=0.0100mol，MnO2的质量分数=×100%=87%；

(3)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。若溶液转移至容量瓶中，未洗涤烧杯、玻璃棒，会导致配制的样品溶液的溶质物质的量减小，滴定时消耗的高锰酸钾溶液偏小，测定的二氧化锰的含量结果偏大；若未用KMnO4标准溶液润洗滴定管，则标消耗高锰酸钾溶液的体积偏大，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。