锰离子对于高锰酸钾和草酸的反应具有催化作用，在人教版选修四提到过，应该熟记以便于以后的应用。
6．某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体，具体流程如下
已知：(1) AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚； (2) 明矾在水中的溶解度如下表： 温度/℃ 溶解度/g 0 3.00 10 3.99 20 5.90 30 8.39 40 11.7 60 24.8 80 71.0 90 109 (1)步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式为
____________________________________________。
(2)步骤Ⅲ灼烧Al(OH)3所用实验室常用仪器为________，为了提高Al2O3纯度，需________(填操作步骤)。
(3)制备AlCl3·6H2O的工业生产中，胶状固体用酸浸取后，还需要通入HCl气体。通入HCl的作用主要有两点：____________和____________。
(4)已知：在不同温度条件下向一定量的氯化铝溶液中通入HCl气体，通入量对
AlCl3·6H2O结晶量和结晶效率的影响如图，请补充完整由胶状固体制备AlCl3·6H2O晶体的实验方案：向胶状固体滴加一定浓度盐酸，直至恰好完全溶解，__________________________。
【答案】AlO2-＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3- 坩埚 灼烧至恒重 抑制AlCl3水解 增加
c(Cl－)，有利于AlCl3·6H2O结晶 在45 ℃以下(或冷水浴条件下)通入HCl气体，至有大
量晶体析出，过滤，用浓盐酸洗涤2～3次，低温(或减压)干燥，得到AlCl3·6H2O晶体 【解析】 【分析】
6H2O及明矾大晶体的制备流程，结合题中相关信息及数据，综合运用物根据Al2O3、AlCl3·
质的分离与提纯的方法进行分析。 【详解】
(1)步骤Ⅱ向NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀，离子方程式为 AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3-。
(2)步骤Ⅲ灼烧Al(OH)3固体，应使用坩埚；提高Al2O3纯度须使Al(OH)3完全分解，故应灼烧至恒重。
(3)用酸浸取胶状Al(OH)3固体后，通入HCl气体，可抑制AlCl3水解，同时增大c(Cl－)，有利6H2O结晶析出。 于AlCl3·
(4)由图可知，温度不超过45℃时，AlCl3·6H2O的结晶量和结晶效率均较高。应控制低温条6H2O水解和分解，件下向溶液中通入HCl气体直至有大量晶体析出；为防止AlCl3·
AlCl3·6H2O晶体应用浓盐酸洗涤、低温(或减压)干燥。因此，由胶状固体制备AlCl3·6H2O晶体的实验方案为：向胶状固体滴加一定浓度盐酸，直至恰好完全溶解，在45 ℃以下(或冷水浴条件下)通入HCl气体，至有大量晶体析出，过滤，用浓盐酸洗涤2～3次，低温(或减6H2O晶体。 压)干燥，得到AlCl3·
7．乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸，是一种有还原性的有机弱酸，在化学上有广泛应用。 (1)小刚在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时，他往A、B两支试管中均加入4 mL 0.01 mol·L－1的酸性KMnO4溶液和2 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4(乙二酸)溶液，振荡，A试管置于热水中，B试管置于冷水中，记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间tA________tB(填“>”“＝”或“<”)。已知该反应的离子方程式：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O
(2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品，小刚利用上述反应的原理来测定其含量，具体操作为：
①配制250 mL溶液：准确称量5.000 g乙二酸样品，配成250 mL溶液。
L－1 ②滴定：准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中，加少量酸酸化，将0.100 0 mol·KMnO4标准溶液装入______(填“酸式”或“碱式”)滴定管，进行滴定操作。
在滴定过程中发现，刚滴下少量KMnO4标准溶液时，溶液紫红色并没有马上褪去。将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色才慢慢消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪去，可能的原因是__________________________________________；判断滴定达到终点的现象是________________________________________________________________________。 ③计算：重复上述操作2次，记录实验数据如下表。则消耗KMnO4标准溶液的平均体积为________ mL，此样品的纯度为____________。 序号 1 2 3 滴定前读数 0.00 1.00 0.00 滴定后读数 20.01 20.99 21.10
④误差分析：下列操作会导致测定结果偏高的是________。
A．未用KMnO4标准溶液润洗滴定管 B．滴定前锥形瓶内有少量水
C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 D．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视
【答案】酸式 < 反应生成的Mn2＋对反应有催化作用 滴入最后一滴溶液，溶液由无色变成浅紫色，且半分钟内不褪色 20.00 90.00% AC 【解析】 【详解】
（1）由于温度升高，化学反应速率加快，所以反应时间就越短，因此褪色所需时间tA （2）②KMnO4溶液有强氧化性，会腐蚀橡胶，所以KMnO4溶液应该装入酸式滴定管中，在实验中发现，刚滴下少量KMnO4溶液时，溶液迅速变成紫红色。将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色慢慢消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪色了可能的原因是反应中生成的Mn2+具有催化作用，所以随后褪色会加快；当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，锥形瓶中溶液从无色变为浅紫红色，且半分钟内不褪色，故答案为：酸式；反应生成的Mn对反应有催化作用；滴入最后一滴溶液，溶液由无色变成浅紫色，且半分钟内不褪色； ③分析3次实验的体积数据，可知：第三次误差太大，要舍去，消耗的KMnO4溶液的体积是V(KMnO4)=(20.10+19.90)ml÷2=20.00ml；n(KMnO4)=0.1000mol/L×0.020L=2×10mol;根据方程式可知n(H2C2O4)=5/2n(KMnO4)= 5/2×2×10mol=5×10mol，所以H2C2O4的质量是m=5×10-3mol ×90g/mol=0.45g，所以草酸的纯度是0.45g÷(5.000g÷10) × 100%=90.00%，故答案为：20.00；90.00%； ④A、未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管，则标准溶液的浓度偏小，是消耗的体积偏大，则计算的草酸的物质的量偏大，正确；B、滴定前锥形瓶有少量水，不会产生任何影响，错误；C、滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，则消耗的标准溶液体积偏大，所以计算的草酸的浓度就偏高，正确；D、观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视，则消耗的标准溶液体积偏小，所以是草酸溶液的浓度偏小，错误，故答案为：AC。 【点睛】 本题考查综合实验，涉及温度和催化剂对化学反应速率的影响、乙二酸和高锰酸钾的性质、离子方程式的书写、化学实验基本操作、解释原因、滴定终点的现象、数据处理与纯度计算、误差分析等。 -3 -3 -3 2＋ 8．某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”，进行了如下实验： 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 实验 编号 0.6 mol/L H2C2O4溶液 1 3.0 H2O 4.0 0.2 mol/L KMnO4溶液 1.0 3 mol/L 稀硫酸 2.0 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 6.4 2 3 4 3.0 1.0 2.0 a 3.0 3.0 2.0 2.0 4.0 5.6 请回答： （1）已知KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应有CO2生成，用化学方程式表示该实验的实验原理________________________________________。 （2）a=______，设计实验2、3的目的是______________________ （3）利用实验2中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)＝____________。 （4）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。 ①该同学绘制图1的依据是________________________________________ ②该小组同学提出的假设是_________________________________________ ③请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 实 验 编 号 0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 0.2 mol/L KMnO4溶液 3 mol/L 稀硫酸 再向试 管中加 入少量 固体 室温下 溶液颜 色褪至 无色所 需时间 /min 4 3.0 2.0 3.0 2.0 t ④若该小组同学提出的假设成立，则其依据是__________________________________ 【答案】2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4 =2MnSO4 + K2SO4 +10CO2↑ +8H2O 4.0 探究H2C2O4 浓度对反应速率的影响 0.015 mol/(L·min) 随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，速率降低 生成的Mn2+起催化作用，加快反应 MnSO4 【解析】