题目
[简答题,10分] 用草酸钠标定KMnO4溶液时,适宜的温度范围为多少?过高或过低有什么不好?为什么开始滴入的KMnO4紫色消失缓慢,后来却消失加快?写出该标定反应的化学方程式
[简答题,10分] 用草酸钠标定KMnO4溶液时,适宜的温度范围为多少?过高或过低有什么不好?为什么开始滴入的KMnO4紫色消失缓慢,后来却消失加快?写出该标定反应的化学方程式
题目解答
答案
答案是:适宜的温度范围75-85℃;过高引起草酸分解,过低反应速度慢;这是自催化反应,产物Mn+2 为该反应的催化剂,使反应加速。; 16H+ +2KMnO4+5C2O42-==2Mn2++10CO2+8H2O
出自 河南农业大学分析化学 联大系统
河南农业大学
解析
考查要点:本题主要考查草酸钠标定KMnO4溶液的实验条件控制、反应机理及化学方程式书写。
解题核心思路:
- 温度控制:需平衡反应速率与草酸分解风险,明确温度范围对实验的影响。
- 反应机理:理解自催化反应中Mn²+的作用,解释滴定过程中颜色变化速率差异。
- 化学方程式:掌握酸性条件下KMnO4与草酸根的氧化还原反应配平。
破题关键点:
- 温度范围:75-85℃是实验最佳条件,过高分解草酸,过低反应迟缓。
- 自催化效应:Mn²+作为催化剂加速后续反应。
- 方程式配平:酸性环境下的氧化还原反应需配平Mn、C、O、H等原子。
适宜温度范围
75-85℃是标定反应的适宜温度:
- 温度过低:反应速率慢,难以准确判断滴定终点。
- 温度过高:草酸(C2O4²⁻)分解为CO2和H2O,导致标定结果偏高。
滴定颜色变化规律
初始阶段:KMnO4滴入时,溶液中Mn²+浓度低,反应速率慢,紫色消失缓慢。
后期加速:生成的Mn²+作为催化剂(自催化反应),加快反应速率,紫色消失加快。
化学方程式
酸性条件下,反应为:
$16\text{H}^+ + 2\text{KMnO}_4 + 5\text{C}_2\text{O}_4^{2-} \rightarrow 2\text{Mn}^{2+} + 10\text{CO}_2\uparrow + 8\text{H}_2\text{O} + 2\text{K}^+$
(注:K+为旁观离子,有时可省略)