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2.KMnO4是一种重要的氧化剂.
(1)①在酸性条件下KMnO4的氧化性会增强.用来酸化KMnO4溶液的最佳试剂是b.
a.硝酸         b.硫酸         c.盐酸
②将MnO4-氧化C2O42-的离子方程式补充完整:
□MnO4-+□C2O42-+□16H+═□Mn2++□CO2↑+□8H2O.
(2)某同学为探究KMnO4溶液和Na2C2O4(草酸钠)溶液的反应过程,进行如下实验:
①配制100mL 0.0400mol•L-1的Na2C2O4溶液,除用到托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒等仪器外,还必须用到的玻璃仪器是100mL容量瓶、胶头滴管.
②将KMnO4溶液逐滴滴入一定体积的酸性Na2C2O4溶液中(温度相同,并不断振荡),记录的现象如下
滴入KMnO4溶液的次序KMnO4溶液紫色褪去所需的时间
先滴入第1滴60s
褪色后,再滴入第2滴15s
褪色后,再滴入第3滴3s
褪色后,再滴入第4滴1s
请分析KMnO4溶液褪色时间变化的可能原因反应生成的Mn2+对反应有催化作用,且c(Mn2+)浓度大催化效果更好.
③用配制好的0.040 0mol•L-1的Na2C2O4溶液来标定某KMnO4溶液的浓度.每次准确量取25.00mLNa2C2O4溶液,然后用酸化后的KMnO4溶液滴定.滴定三次分别消耗的KMnO4溶液的体积是20.00mL、19.80mL、20.20mL,则KMnO4溶液的浓度为0.02mol/L.

分析 (1)①高锰酸钾能氧化盐酸,硝酸本身具有强氧化性,故选硫酸;
②草酸根离子具有还原性,把MnO4-还原为Mn2+,根据化合价升降方法,反应中MnO4-→Mn2+,锰元素化合价由+7价降低为+2价,共降低5价,C2O42-→CO2,碳元素化合价由+3价升高为+4,共升高2价,化合价最小公倍数为10,故MnO4-系数为2,C2O42-系数为5,再根据元素守恒、电荷守恒确定其它物质的系数;
(2)①根据配制溶液的步骤和所用仪器即可判断;
②反应中Mn2+浓度发生显著变化,应是反应生成的Mn2+对反应有催化作用,且c(Mn2+)浓度大催化效果更好;
③令KMnO4溶液的浓度为c,根据方程式2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O计算.

解答 解:(1)①高锰酸钾能氧化盐酸,硝酸本身具有强氧化性,故选硫酸,
故答案为:b;
②反应中MnO4-→Mn2+,锰元素化合价由+7价降低为+2价,共降低5价,C2O42-→CO2,碳元素化合价由+3价升高为+4,共升高2价,化合价最小公倍数为10,故MnO4-系数为2,C2O42-系数为5,再根据元素守恒可知Mn2+系数为2、CO2系数为10,根据电荷守恒可知H+系数为16,根据氢元素守恒可知H2O系数为8,配平后离子方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O,故答案为:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O;
(2)①配制100mL 0.0400mol•L-1的Na2C2O4溶液,配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到100mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托盘天平、量筒、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管,该试验中两次用到玻璃棒,其作用分别是搅拌、引流,所以还必须用到的玻璃仪器是100mL容量瓶、胶头滴管,
故答案为:100mL容量瓶、胶头滴管;
②反应中Mn2+浓度发生显著变化,应是反应生成的Mn2+对反应有催化作用,且c(Mn2+)浓度大催化效果更好,
故答案为:反应生成的Mn2+对反应有催化作用,且c(Mn2+)浓度大催化效果更好;
③滴定三次分别消耗的KMnO4溶液的体积是20.00mL、19.80mL、20.20mL,消耗的KMnO4溶液的体积平均为是$\frac{20.00mL+19.80mL+20.20mL}{3}$=20mL,
n(C2O42-)=$\frac{1.34g}{134g/mol}$=0.01mol,则:
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
2mol 5mol
c×0.02L×10 0.01mol
所以2mol:5mol=c×0.02L×10:0.01mol,
解得c=0.02mol/L,
故答案为:0.02mol/L.

点评 本题考查溶液的配制、氧化还原反应配平、氧化还原反应滴定应用、化学计算等,难度中等,注意把握实验的原理,需要学生具备一定的理论分析能力和计算解决问题的能力.

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