题目
在硫酸介质中,用Na2C2O4基准物标定KMnO4溶液时,如果溶液温度高于90℃,则所得KMnO4溶液的浓度()。A. 偏低B. 偏高C. 无误差D. 不确定
在硫酸介质中,用Na2C2O4基准物标定KMnO4溶液时,如果溶液温度高于90℃,则所得KMnO4溶液的浓度()。
A. 偏低
B. 偏高
C. 无误差
D. 不确定
题目解答
答案
B. 偏高
解析
本题考查氧化还原滴定实验中温度对反应的影响。关键点在于理解温度过高导致草酸钠分解,从而影响标定结果。需明确:
- 草酸钠与高锰酸钾的反应条件:需在酸性、加热条件下进行,温度通常控制在70-80℃。
- 温度过高的后果:温度超过90℃时,草酸钠可能分解为二氧化碳和乙酸,导致实际参与反应的草酸量减少。
- 对标定结果的影响:分解使消耗的高锰酸钾量减少,计算出的高锰酸钾浓度偏高。
反应原理
草酸钠(Na₂C₂O₄)与高锰酸钾(KMnO₄)在硫酸介质中反应的化学方程式为:
$2\text{KMnO}_4 + 5\text{Na}_2\text{C}_2\text{O}_4 + 8\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{MnSO}_4 + \text{K}_2\text{SO}_4 + 5\text{Na}_2\text{SO}_4 + 10\text{CO}_2 \uparrow + 8\text{H}_2\text{O}$
温度对反应的影响
-
草酸钠的热稳定性:当温度高于90℃时,草酸钠可能发生分解:
$\text{Na}_2\text{C}_2\text{O}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{CO} \uparrow$
分解产生的CO逸出,导致实际参与氧化还原反应的草酸钠减少。 -
对滴定结果的影响:
- 分解后的溶液中有效还原剂(草酸根离子)减少,需更少的KMnO₄即可达到滴定终点。
- 根据公式 $c_{\text{KMnO}_4} = \frac{n_{\text{C}_2\text{O}_4^{2-}}}{5V_{\text{KMnO}_4}}$,若实际消耗的KMnO₄体积 $V$ 减少,则计算出的 $c_{\text{KMnO}_4}$ 偏高。