题目
可以进行高锰酸钾法的介质是()A. 弱酸性介质B. 强酸性介质C. 中性介质D. 强碱性介质
可以进行高锰酸钾法的介质是()
A. 弱酸性介质
B. 强酸性介质
C. 中性介质
D. 强碱性介质
题目解答
答案
B. 强酸性介质
解析
本题考查高锰酸钾法的反应介质相关知识。解题思路是根据高锰酸钾在不同介质中的反应特性来判断适合进行高锰酸钾法的介质。
高锰酸钾($KMnO_4$)是一种强氧化剂,在不同介质中其还原产物不同,反应的速率和完全程度也有很大差异。
- 弱酸性介质:在弱酸性介质中,$MnO_4^-$会发生如下反应:$4MnO_4^- + 2H_2O + 3Zn = 4MnO_2\downarrow+ 3Zn^{2 + }+ 4OH^-$,生成了二氧化锰($MnO_2$)沉淀,这会影响反应的进行和终点的判断,所以弱酸性介质不适合高锰酸钾法。
- 强酸性介质:在强酸性介质中,$MnO_4^-$被还原为$Mn^{2+}$,其反应的离子方程式为$MnO_4^-+8H^++5e^- = Mn^{2 + }+4H_2O$。该反应速率快,反应完全,且$Mn^{2+}$几乎无色,便于观察反应终点,所以强酸性介质是高锰酸钾法常用的介质。通常使用硫酸($H_2SO_4$)来提供酸性环境,因为盐酸($HCl$)中的$Cl^-$具有还原性,会与$MnO_4^-$发生反应,而硝酸($HNO_3$)具有氧化性,可能会氧化被测定的物质。
- 中性介质:在中性介质中,$MnO_4^-$被还原为$MnO_2$,反应式为$2MnO_4^-+2H_2O + 3SO_3^{2 - }= 2MnO_2\downarrow+ 3SO_4^{2 - }+ 4OH^-$,生成的$MnO_2$沉淀会干扰反应和终点判断,因此中性介质不适合高锰酸钾法。
- 强碱性介质:在强碱性介质中,$MnO_4^-$被还原为$MnO_4^{2 - }$,反应式为$MnO_4^-+e^- = MnO_4^{2 - }$,该反应的氧化能力相对较弱,且反应产物$MnO_4^{2 - }$为绿色,不利于终点的观察,所以强碱性介质也不是高锰酸钾法的理想介质。