第18练 高锰酸钾标准溶液的配制和标定《化学分析技术 》（化学化工出版社）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了《化学分析技术》（化学化工出版社）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的进一步提升奠定坚实基础。 本卷是《化学分析技术》（化学化工出版社）一课一练的第18练，内容涵盖项目九 高锰酸钾标定及 H₂O₂含量测定的任务一 高锰酸钾标准溶液的配制与标定。 《化学分析技术》（化学化工出版社）第18练 项目九 高锰酸钾标定及H₂O₂含量测定 任务一.高锰酸钾标准溶液的配制与标定 一、单选题 1.配制高锰酸钾标准溶液时，需要将其煮沸并保持微沸约1小时，其主要目的是（ ） A. 加快高锰酸钾的溶解 B. 除去溶液中残留的盐酸 C. 使水中所含的还原性物质完全氧化 D. 蒸发掉部分水分以快速达到所需浓度 2. 在标定实验中，用硫酸调节溶液呈强酸性，而不能用盐酸或硝酸，其主要原因是（ ） A. 硫酸的酸性最强 B. 盐酸中的Cl⁻可能被高锰酸钾氧化，硝酸本身具有氧化性会干扰测定 C. 硫酸的价格最便宜 D. 硫酸没有挥发性 3. 标定高锰酸钾溶液最常用的基准物质是（ ） A. 邻苯二甲酸氢钾 B. 无水碳酸钠 C. 草酸钠 (Na₂C₂O₄) D. 重铬酸钾 4. 在标定高锰酸钾溶液的实验中，关于滴定操作，下列描述正确的是（ ） A. 为加快反应，应从一开始就将锥形瓶加热至65℃并保持此温度直至滴定结束。 B. 滴定应始终保持缓慢匀速，防止任何一滴KMnO₄溶液局部过量。 C. 滴定速度应动态控制：开始时慢，中间可加快，近终点时再放慢。 D. 当溶液出现粉红色时，即可判定为滴定终点，无需等待。 2、 判断题 5. 使用高锰酸钾标准溶液滴定其他无色或浅色溶液时，一般可以不加指示剂。（ ） 6. 小明将配制好的高锰酸钾溶液应储存于无色透明的玻璃瓶中，便于观察其颜色。。（ ） 7. 过滤高锰酸钾溶液时，可以使用滤纸，因为高锰酸钾不会与滤纸反应。（ ） 3、 计算题 8. 在标定高锰酸钾（KMnO₄）标准溶液的实验中，实验记录如下： 基准物质： 草酸钠 (Na₂C₂O₄) Na₂C₂O₄的摩尔质量： M(1/2Na₂C₂O₄)=66.999 g/mol （提示：此为1/2 Na₂C₂O₄的摩尔质量，因在反应中一个Na₂C₂O₄转移2个电子） 称量质量： 准确称取基准物质Na₂C₂O₄的质量 m=0.1824g。 滴定消耗体积： 平行测定三次，消耗KMnO₄溶液的体积分别为： V1=25.86 mL；V2=25.88 mL；V3=25.84 mL 空白试验： 空白溶液消耗KMnO₄溶液的体积 V0=0.02 mL。 根据题目所给的公式，计算高锰酸钾标准溶液的浓度 c(KMnO₄)。（注意单位换算和有效数字的保留） 4、 简答题 9. 为何要在“近终点时”才将溶液加热至65℃，而不是在滴定开始前或滴定初期？ 10. 用草酸钠标定高锰酸钾溶液时，滴定操作有哪些关键注意事项？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了《化学分析技术》（化学化工出版社）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的进一步提升奠定坚实基础。 本卷是《化学分析技术》（化学化工出版社）一课一练的第18练，内容涵盖项目九 高锰酸钾标定及 H₂O₂含量测定的任务一 高锰酸钾标准溶液的配制与标定。 《化学分析技术》（化学化工出版社）第18练 项目九 高锰酸钾标定及H₂O₂含量测定 任务一.高锰酸钾标准溶液的配制与标定 一、单选题 1.配制高锰酸钾标准溶液时，需要将其煮沸并保持微沸约1小时，其主要目的是（ ） A. 加快高锰酸钾的溶解 B. 除去溶液中残留的盐酸 C. 使水中所含的还原性物质完全氧化 D. 蒸发掉部分水分以快速达到所需浓度 【答案】C 【解析】高锰酸钾（KMnO₄）是一种强氧化剂，而实验室常用的蒸馏水中常含有微量还原性物质，如有机物、细菌、灰尘等。这些还原性物质会与KMnO₄发生反应，消耗其有效成分，导致溶液浓度在配制初期就发生变化，无法保持稳定。通过加热煮沸，可以加速这些还原性物质被KMnO₄完全氧化，从而消除其对溶液浓度的后续影响，使配制的溶液更加稳定。 2. 在标定实验中，用硫酸调节溶液呈强酸性，而不能用盐酸或硝酸，其主要原因是（ ） A. 硫酸的酸性最强 B. 盐酸中的Cl⁻可能被高锰酸钾氧化，硝酸本身具有氧化性会干扰测定 C. 硫酸的价格最便宜 D. 硫酸没有挥发性 【答案】B 【解析】盐酸（HCl）：提供H⁺的同时也提供了Cl⁻。Cl⁻具有一定的还原性，在酸性条件下可能被强氧化剂KMnO₄氧化生成氯气（Cl₂），这个副反应会额外消耗KMnO₄，导致标定结果偏高。硝酸（HNO₃）：本身是一种强氧化性酸，在反应体系中会氧化草酸钠，与KMnO₄竞争，干扰主反应的定量进行。硫酸（H₂SO₄）：既提供了所需的酸性环境，其阴离子SO₄²⁻又非常稳定，既不会被氧化也不会表现出氧化性，因此是唯一合适的选择。 3. 标定高锰酸钾溶液最常用的基准物质是（ ） A. 邻苯二甲酸氢钾 B. 无水碳酸钠 C. 草酸钠 (Na₂C₂O₄) D. 重铬酸钾 【答案】C 【解析】标定氧化剂需要选用具有还原性的基准物质。草酸钠（Na₂C₂O₄）是标定KMnO₄最经典、最常用的基准物，因为它具备基准物质的所有条件：性质稳定、易于提纯、摩尔质量大（减小称量相对误差）、与KMnO₄的反应能按确定的化学计量比定量进行，且反应速度可通过温度和催化剂进行调控。邻苯二甲酸氢钾：是标定碱（如NaOH）的基准物质。无水碳酸钠：是标定酸（如HCl）的基准物质。重铬酸钾：本身是氧化剂，是配制标准溶液的基准物质之一，用于标定还原剂（如Na₂S₂O₃），但不能用于标定同为氧化剂的KMnO₄。 4. 在标定高锰酸钾溶液的实验中，关于滴定操作，下列描述正确的是（ ） A. 为加快反应，应从一开始就将锥形瓶加热至65℃并保持此温度直至滴定结束。 B. 滴定应始终保持缓慢匀速，防止任何一滴KMnO₄溶液局部过量。 C. 滴定速度应动态控制：开始时慢，中间可加快，近终点时再放慢。 D. 当溶液出现粉红色时，即可判定为滴定终点，无需等待。 【答案】C 【解析】A选项错误：反应初期若温度过高，可能导致部分草酸发生分解（H₂C₂O₄ → CO + CO₂ + H₂O），造成基准物质损失，使标定结果偏高。操作中强调“近终点时加热”，是为了在反应后期提高反应速率，同时减少草酸在热酸中长时间停留的风险。 B选项错误：滴定速度并非一成不变。初期慢是因为反应速率慢，需要Mn²+的催化作用形成；当反应加速后，可以适当加快滴定速度以提高效率。 C选项正确：这与题干描述“开始时反应较慢...滴定过程中速度可以稍快，近终点滴定速度再放慢”完全一致，是准确且规范的操作。 D选项错误：终点的粉红色需保持“30s内不褪色”，才能证明反应已达到化学计量点，还原性物质已被完全氧化。若粉红色迅速褪去，说明反应仍在进行，尚未到达终点。 2、 判断题 5. 使用高锰酸钾标准溶液滴定其他无色或浅色溶液时，一般可以不加指示剂。（ ） 【答案】√ 【解析】MnO本身有颜色，所以用它滴定无色或 浅色物质的溶液时，一般不需要另加指示剂，使用方便。 6. 小明将配制好的高锰酸钾溶液应储存于无色透明的玻璃瓶中，便于观察其颜色。。（ ） 【答案】× 【解析】高锰酸钾溶液见光易分解，应储存于棕色试剂瓶中，避光保存。 7. 过滤高锰酸钾溶液时，可以使用滤纸，因为高锰酸钾不会与滤纸反应。（ ） 【答案】× 【解析】滤纸是纤维素，属于还原性物质，会被高锰酸钾氧化。因此，过滤高锰酸钾溶液应使用烧结玻璃漏斗（玻砂漏斗）。 3、 计算题 8. 在标定高锰酸钾（KMnO₄）标准溶液的实验中，实验记录如下： 基准物质： 草酸钠 (Na₂C₂O₄) Na₂C₂O₄的摩尔质量： M(1/2Na₂C₂O₄)=66.999 g/mol （提示：此为1/2 Na₂C₂O₄的摩尔质量，因在反应中一个Na₂C₂O₄转移2个电子） 称量质量： 准确称取基准物质Na₂C₂O₄的质量 m=0.1824g。 滴定消耗体积： 平行测定三次，消耗KMnO₄溶液的体积分别为： V1=25.86 mL；V2=25.88 mL；V3=25.84 mL 空白试验： 空白溶液消耗KMnO₄溶液的体积 V0=0.02 mL。 根据题目所给的公式，计算高锰酸钾标准溶液的浓度 c(KMnO₄)。（注意单位换算和有效数字的保留） 【答案】Vavg=（25.86+25.88+25.84）/3 mL=25.86 mL 根据计算公式 带入数字计算可得 c(KMnO4)=0.1054 mol/L 4、 简答题 9. 为何要在“近终点时”才将溶液加热至65℃，而不是在滴定开始前或滴定初期？ 【答案】目的：加热是为了提高反应速率，使滴定能顺利进行。 为何不在初期加热：草酸（H₂C₂O₄）在高温、强酸性环境中不稳定，会发生分解反应。如果在滴定初期就加热，会使大量尚未与KMnO₄反应的基准物草酸钠分解，导致标定消耗的KMnO₄体积减小，从而使标定结果偏高。 选择在近终点时加热：此时溶液中大部分的草酸已被氧化，剩余的草酸量很少。在此阶段加热，既能加速最后这部分反应，快速到达终点，又因为剩余草酸量少、在热环境中停留时间短，极大地减少了其分解的可能性，从而保证了标定的准确度。 10. 用草酸钠标定高锰酸钾溶液时，滴定操作有哪些关键注意事项？ 【答案】温度控制：反应温度需控制在75-85℃，温度过低反应慢，过高会使草酸分解。 酸度控制：溶液应保持足够的硫酸酸度（约0.5-1 mol/L）。 滴定速度：开始时反应慢，应逐滴加入，待第一滴褪色后再加第二滴；待反应加速（因Mn²+的催化作用）后可稍快；接近终点时需缓慢滴定。 终点判断：利用高锰酸钾自身的粉红色（半分钟内不褪色）来判断终点。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $