Question

已知：2KMnO₄＋5H₂C₂O₄＋3H₂SO₄＝K₂SO₄＋2MnSO₄＋10CO₂↑＋8H₂O。

某化学小组根据上述反应原理进行下列实验：

Ⅰ．测定H₂C₂O₄溶液的物质的量浓度

实验步骤如下：

①取待测H₂C₂O₄溶液25.00mL放入锥形瓶中，再加入适量的稀硫酸；

②用0.1mol·L^－1KMnO₄溶液滴定至终点，记录数据；

③重复滴定2次，平均消耗KMnO₄溶液20.00mL。

请回答：

（1）滴定时，将KMnO₄溶液装在________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。

（2）若在步骤①操作之前，先用待测H₂C₂O₄溶液润洗锥形瓶，则测得H₂C₂O₄溶液的浓度会________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

（3）步骤②中到达滴定终点时的现象为________。

（4）计算H₂C₂O₄溶液的物质的量浓度为________mol·L^－1。

Ⅱ．探究反应物浓度对化学反应速率的影响设计如下实验方案（实验温度均为25℃）：

实验序号	体积V／mL
0.1mol·L^－^1KMnO4溶液	0.1mol·L^－^1H2C2 O4溶液	0.1mol·L^－^1H2SO4溶液	H2O
①	2.0	5.0	6.0	7.0
②	2.0	8.0	6.0	V1
③	2.0	V2	6.0	2.0

请回答：

（5）表中V₁＝________，V₂＝________。

（6）实验中需要测量的数据是________。

（7）实验中________（填“能”或“不能”）用0.2mol·L^－1盐酸代替0.1mol·L^－1H₂SO₄溶液，理由是________。

Answer

酸式偏大溶液由无色变为紫红色且在半分钟内不褪色0.210KMnO4溶液完全褪色所需的时间不能KMnO4能氧化盐酸

【解析】(1)KMnO4溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管，应装在酸式滴定管中；

(2)若在步骤①操作之前，先用待测H2C2O4溶液润洗锥形瓶，则实际H2C2O4溶液的量增大，导致消耗标准液的体积增大，测得H2C2O4溶液的浓度会偏大；

(3)高锰酸钾本身有颜色，故不需要另加指示剂，草酸反应完毕，加入最后一滴KMnO4溶液，溶液变为浅紫色，红色30s内不褪去，说明滴定到终点；
(4)由关系式 2KMnO4～5H2C2O4可知，n(H2C2O4)=V(KMnO4)•c(KMnO4)=×0.1000mol•L-1×0.0200L=0.005mol，则25mL草酸溶液中草酸物质的量浓度为=0.2mol/L；

(5)①、②和③探究的是草酸的浓度对速率的影响，且要保持硫酸和KMnO4溶液浓度不变，要求混合液的总体积相等，表中V1＝(2.0+5.0+6.0+7.0)-(2.0+8.0+6.0)=4.0，V2＝(2.0+5.0+6.0+7.0)-(2.0+2.0+6.0)=10.0。

(6)实验中需要测量的数据是KMnO4溶液完全褪色所需的时间；

(7)因酸性条件下KMnO4溶液能氧化HCl，故不能用盐酸代替稀硫酸。

点睛;在酸碱中和滴定实验中，滴定管都要事先检查是否漏液，用水洗后再用待装溶液润洗。在酸碱中和滴定实验中，误差分析时，考虑所有的操作对标准溶液体积的影响，例如用来装待测液的滴定管没有润洗，则待测液的浓度变小，需要的标准液体积变小，则结果变小。若用待测液润洗锥形瓶，则待测液的体积变大，需要的标准液变多，结果偏大。标准液的滴定管没有润洗，标准液浓度变小，需要的体积变大，结果变大。对于滴定过程中的读数情况，看标准液的体积变化，体积变大，结果变大，体积变小，体积变小。