问题 实验题

I.某校化学学习小组为了探究草酸(H2C2O4)的化学性质,设计了如下实验:

小组成员在做草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应实验时发现,溶液褪色先慢后快。

(1)上述H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程为                                 

(2)为了探究此反应速率由小变大的原因,甲同学做了如下实验(表中“一”表示未加入该试剂)。

实验

编号

反应温度

(利用水浴加热)

稀硫酸

溶液

MnSO4固体0.10 mol/L

KMnO4溶液

褪色

时间

1750C1mL100s
2750C10滴1mL40s
3750C10滴加入少许1mL3s
甲同学由此能够得出结论:                                                         

II.乙同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”, 决定用实验验证这一事实并检测草酸盐含量。进一步查阅资料得知,草酸(H2C2O4)是酸性强于醋酸的二元弱酸,对应的钙盐(CaC2O4)不溶于醋酸,能溶于强酸。

(1) 欲准确测定菠菜中草酸盐含量,回答有关问题:

①操作:取m g菠菜样品,将其中草酸盐转化为 CaC2O4 沉淀分离出来,用盐酸溶解后,溶液转入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液。每次移取25.00mL该溶液,用0.0100mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,滴定实验重复操作2 —3次。平均消耗标准溶液V mL。

②计算:菠菜中草酸盐(以C2O42计)的质量分数为                       。(只列式不计算,已知:C2O42的的摩尔质量为88 g•mol-1

③讨论:用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液结果可能偏高,原因是                                                                 。

答案

I.(1)5H2C2O4+2MnO4‾+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

(2)随着草酸溶液与高锰酸钾溶液反应的进行,生成了Mn2+,Mn2+作为该反应的催化剂,可以加快化学反应速率。

II.(1)②

③菠菜中还含有其他还原性物质,能与KMnO4反应

题目分析:I.(1)高锰酸钾溶液具有氧化性,能氧化草酸为二氧化碳,依据原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

(2)图表中高锰酸钾溶液加热,褪色时间较长,加入少许硫酸锰速率增大较快,反应需要的时间缩短,Mn2+起到催化作用,加入稀硫酸褪色时间缩短,说明生成的锰离子对分解起了催化作用。

II.(1)②依据反应的离子方程式计算,设草酸物质的量为x:

5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

5           2

x      0.0100mol/L×v×10-3L

可得菠菜中草酸盐(以C2O42计)的质量分数为

③用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液中可能含有其他还原性物质会消耗高锰酸钾,导致结果可能偏高。

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