Question

【題目】結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，回答下列問(wèn)題：

Ⅰ．某同學(xué)進(jìn)行影響草酸與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)速率因素的研究。室溫下，兩支試管分別編號(hào)①和②，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	①	②	③
加入試劑	4 mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液 2 mL 0.1mol/L H2C2O4溶液	4 mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液 2 mL 0.1mol/L H2C2O4溶液 一粒黃豆粒大的MnSO4固體	4 mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液 2 mL 0.1mol/L H2C2O4溶液 一粒黃豆粒大的Na2SO4固體
褪色時(shí)間/s	116	6

試管①中KMnO4溶液褪色的速率開(kāi)始十分緩慢，一段時(shí)間后突然加快。

請(qǐng)回答：

（1）草酸與酸性高錳酸鉀的反應(yīng)的離子方程式為：__________________________________

（2）實(shí)驗(yàn)①②結(jié)論是___________________________________________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)②選用MnSO4固體而不是MnCl2固體的原因是____________________________。

（4）該同學(xué)為使實(shí)驗(yàn)更加嚴(yán)密，在試管③中做了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)預(yù)測(cè)褪色時(shí)間約為________。

Ⅱ．滴定法是一種重要的定量分析方法，應(yīng)用范圍很廣。某地市場(chǎng)上銷售的一種食用精制鹽包裝袋上有如下部分說(shuō)明：

產(chǎn)品等級(jí)	一級(jí)
配料	食鹽、碘酸鉀(KIO3)、抗結(jié)劑
碘含量(以I計(jì))	20～50 mg·kg－1

已知：IO3－＋5I－＋6H＋ = 3I2＋3H2O，I2＋2S2O32- = 2I－＋S4O62-某學(xué)生擬測(cè)定食用精制鹽的碘含量，其步驟為

a．準(zhǔn)確稱取W g食鹽，加適量蒸餾水使其完全溶解

b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO3與KI反應(yīng)完全

c．加入指示劑，逐滴加入物質(zhì)的量濃度為2.0×10－3 mol·L－1的Na2S2O3溶液10.0 mL，恰好反應(yīng)完全

（5）c中加入的指示劑可選用_________，恰好完全反應(yīng)時(shí)的現(xiàn)象是_______________。

（6）)若操作b在空氣中振蕩時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則最終測(cè)定的測(cè)定食用精制鹽中的的碘含量會(huì)__________(填“偏高”、“偏低”或“沒(méi)有影響”)。

（7）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)和包裝說(shuō)明，算得所測(cè)食用精制鹽的碘含量是(以含W的代數(shù)式表示)_____mg·kg－1(計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)即可)。

Answer 1

【答案】2MnO4—+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2 +8H2O 在其他條件相同時(shí)，Mn2+是KMnO4與H2C2O4反應(yīng)的催化劑，起著加快反應(yīng)速率的作用 酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化MnCl2中的Cl－，也會(huì)使KMnO4溶液褪色。或控制單一變量，排除Cl－對(duì)反應(yīng)速率有影響的可能性（兩者取其一即可） 116 s 淀粉 溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o(wú)色，且30s內(nèi)不恢復(fù) 偏高 423/W

【解析】

（1）根據(jù)草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)得失電子守恒及電荷守恒、原子守恒書寫反應(yīng)的離子方程式；

（2）實(shí)驗(yàn)①、②中使用的反應(yīng)物是都是0.01 mol/L KMnO4、0.1 mol/LH2C2O4，都在室溫下反應(yīng)，說(shuō)明濃度相同，溫度相同，對(duì)比其他條件以及高錳酸鉀褪色時(shí)間的快慢，從催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響進(jìn)行分析；

（3）根據(jù)酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化氯化錳中的氯離子，也會(huì)使KMnO4溶液褪色，產(chǎn)生干擾進(jìn)行分析；

（4）實(shí)驗(yàn)①、②、③中使用的反應(yīng)物是都是 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液、0.1mol/L H2C2O4，

實(shí)驗(yàn)③沒(méi)有Mn2+的催化作用，反應(yīng)速率和實(shí)驗(yàn)①應(yīng)相同；
（5）反應(yīng)原理設(shè)計(jì)了碘單質(zhì)的反應(yīng)，可以選用淀粉做指示劑；根據(jù)滴定終點(diǎn)的判斷方法解答；

（6）若操作b在空氣中振蕩時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則有部分I-可能被空氣中的氧氣氧化成I2，在滴定時(shí)消耗的標(biāo)準(zhǔn)液偏多，計(jì)算結(jié)果偏高；

（7）根據(jù)反應(yīng)方程式找出關(guān)系式IO3-～3I2～6S2O32-，計(jì)算出IO3-物質(zhì)的量，就等于碘元素的物質(zhì)的量，再計(jì)算出1kg食鹽中含有的碘的質(zhì)量。

Ⅰ．（1）草酸與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成錳離子、二氧化碳和水，離子方程式為：2MnO4—+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，

因此，本題正確答案是：2MnO4—+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；

（2）實(shí)驗(yàn)①、②中使用的反應(yīng)物是都是 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液、0.1mol/L H2C2O4，都在室溫下反應(yīng)，說(shuō)明濃度相同，溫度相同，高錳酸鉀褪色時(shí)間快的是②，加了硫酸錳，對(duì)比得知起催化作用的是Mn2+，
因此，本題正確答案是：在其他條件相同時(shí)，Mn2+是草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的催化劑，起著加快反應(yīng)速率的作用；
（3）酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化MnCl2中的Cl－，也會(huì)使KMnO4溶液褪色。或控制單一變量，排除Cl－對(duì)反應(yīng)速率有影響的可能性（兩者取其一即可）

因此，本題正確答案是：酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化MnCl2中的Cl－，也會(huì)使KMnO4溶液褪色。或控制單一變量，排除Cl－對(duì)反應(yīng)速率有影響的可能性（兩者取其一即可）；

（4）實(shí)驗(yàn)①、②、③中使用的反應(yīng)物是都是 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液、0.1mol/L H2C2O4，

實(shí)驗(yàn)③沒(méi)有Mn2+的催化作用，反應(yīng)速率和實(shí)驗(yàn)①應(yīng)相同，褪色時(shí)間約為116s；

因此，本題正確答案是：116s；

Ⅱ．（5）碘遇淀粉溶液變藍(lán)，故加入的指示劑可選用淀粉；溶液呈藍(lán)色，隨反應(yīng)I2＋2S2O32- = 2I－＋S4O62-進(jìn)行，溶液中沒(méi)有碘，溶液由藍(lán)色為無(wú)色，說(shuō)明反應(yīng)到終點(diǎn)，判斷c中反應(yīng)恰好完全所根據(jù)的現(xiàn)象是：溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o(wú)色，且30s不變化，

因此，本題正確答案是：淀粉；溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o(wú)色，且30s不變化；

（6）若操作b在空氣中振蕩時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則有部分I-可能被空氣中的氧氣氧化成I2，在滴定時(shí)消耗的標(biāo)準(zhǔn)液偏多，計(jì)算結(jié)果偏高；

因此，本題正確答案是：偏高；
（7）b中生成的碘在c中反應(yīng)IO3－＋5I－＋6H＋ = 3I2＋3H2O，所以

IO3－~~~~~~ 3I2~~~~~~6S2O32-
1mol 6mol
x 2.0×10-3mol/L×0.01L=2.0×10-5mol

解得：x=2.0×10-5mol，m(I)=2.0×10-5mol×127g/mol=4.23×10-4g=0.423mg

則每千克食鹽中含碘==mg/kg，

因此，本題正確答案是：423/W。