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甲醛是世界衛(wèi)生組織（WHO）確認的致癌物和致畸物質之一．我國規(guī)定：室內甲醛含量不得超過0.08mg?m-3．某研究性學習小組欲利用酸性KMnO4溶液測定空氣中甲醛的含量，請你參與并協(xié)助他們完成相關學習任務．
【測定原理】KMnO4（H+）溶液為強氧化劑，可氧化甲醛和草酸．
4MnO4-+5HCHO+H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
【測定裝置】部分裝置如圖1所示

[測定步驟]
①用
酸式滴定管
酸式滴定管
量取5.00mL1.00×10-3mol?L-1KMnO4溶液于洗氣瓶中，并滴入幾滴稀H2SO4酸化．
②將1.00×10-3 mol?L-1的草酸標準溶液置于酸式滴定管中備用．
③打開
a
a
，關閉
b
b
（填“a”或“b”），用注射器抽取100mL新裝修的房屋室內空氣．關閉
a
a
，打開
b
b
（填“a”或“b”），再推動注射器，將氣體全部推入酸性高錳酸鉀溶液中，使其充分反應．再重復③操作4次．
④將洗氣瓶中溶液轉移到錐形瓶中（包括洗滌液），再用標準草酸溶液進行滴定，記錄滴定所消耗的草酸溶液的體積．
⑤再重復實驗2次，實驗所消耗草酸溶液的體積平均值為12.38mL．
【交流討論】
（1）計算該居室內空氣中甲醛的濃度
18
18
mg?m-3，該居室的甲醛
是
是
（填是或否）超標．
（2）某同學用該方法測量空氣中甲醛的含量時，所測得的數(shù)值比實際含量低，請你對其可能的原因（假設溶液配制、稱量或量取及滴定實驗均無錯誤）提出合理假設：
注射器壓送氣體速度過快、裝置氣密性較差、導氣管伸入KMnO4溶液中太淺等
注射器壓送氣體速度過快、裝置氣密性較差、導氣管伸入KMnO4溶液中太淺等
（至少答出2種可能性）．
（3）實驗結束后，該小組成員在相互交流的過程中一致認為：實驗裝置應加以改進．有同學提議：可將插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（圖2），有利于提高實驗的準確度，其理由是
增大空氣與高錳酸鉀溶液的接觸面積，使空氣中的甲醛反應充分
增大空氣與高錳酸鉀溶液的接觸面積，使空氣中的甲醛反應充分
．
分析：[測定步驟]：①高錳酸鉀溶液且具有強氧化性，可以腐蝕橡膠管，應用酸式滴定管量��；
③先打開a、關閉b，用注射器提取室內空氣，然后關閉a、打開b，將注射器中的氣體壓縮到酸性高錳酸鉀溶液中；
交流討論：（1）先計算出總的高錳酸鉀的物質的量，然后利用滴定數(shù)據(jù)計算出草酸消耗的高錳酸鉀的物質的量，再計算出甲醛消耗高錳酸鉀的物質的量，最后計算出1m3空氣中含有的甲醛的質量，根據(jù)居室中甲醛含量標準，判斷出空氣質量情況；
（2）導致空氣中甲醛不能完全反應的操作等，使測定甲醛的含量偏低；
（3）氣體與溶液的接觸面積越大，反應越充分．
解答：解：[測定步驟]：①高錳酸鉀溶液且具有強氧化性，可以腐蝕橡膠管，應用酸式滴定管量取，
故答案為：酸式滴定管；
③先打開a、關閉b，用注射器提取室內空氣，然后關閉a、打開b，將注射器中的氣體壓縮到酸性高錳酸鉀溶液中，
故答案為：a、b；a、b；
交流討論：（1）5.00mL 1.00×10-3mol/L的高錳酸鉀溶液中含有的高錳酸鉀的物質的量為：0.005L×1.00×10-3mol/L=5×10-6mol，
氧化甲醛后剩余的高錳酸鉀消耗的草酸物質的量為：1.00×10-3mol/L×0.01238L=1.238×10-5mol，
根據(jù)反應2MnO4-+5H2C2O4+6H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O，草酸消耗的高錳酸鉀的物質的量為：
2
5
×1.238×10-5mol=4.952×10-6mol，
氧化甲醛的高錳酸鉀的物質的量為：5×10-6mol-4.952×10-6mol=4.8×10-8mol，
根據(jù)反應4MnO4-+5HCHO+12H+→4Mn2++5CO2↑+11H2O，100mL空氣中含有的甲醛物質的量為：
5
4
×4.8×10-8mol=6×10-8mol，
1m3空氣中含有的甲醛物質的量為：6×10-8mol×
106mL
100mL
=6×10-4mol，甲醛的質量為：6×10-4mol×30g/mol=180×10-4g=18mg＞0.08mg，所以該空氣不合格，
故答案為：18；是；
（2）注射器壓送氣體速度過快、裝置氣密性較差、導氣管伸入KMnO4溶液中太淺等，會導致空氣中甲醛不能完全反應，使測定甲醛的含量偏低，
故答案為：注射器壓送氣體速度過快、裝置氣密性較差、導氣管伸入KMnO4溶液中太淺等；
（3）將插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡，可以增大空氣與高錳酸鉀溶液的接觸面積，使空氣中的甲醛反應充分，有利于提高實驗的準確度，
故答案為：增大空氣與高錳酸鉀溶液的接觸面積，使空氣中的甲醛反應充分．
點評：本題以空氣中甲醛含量測定為載體，考查儀器的選擇、對操作的理解分析與評價、對裝置的評價、氧化還原反應滴定應用、化學計算等，需要學生具備扎實的基礎與運用知識分析、解決問題的能力，側重對學生能力的考查，兼顧基礎知識，難度中等．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

甲醛是世界衛(wèi)生組織（WHO）確認的致癌物和致畸物質之一．我國規(guī)定：室內甲醛含量不得超過0.08mg?m-3．某中學一研究性學習小組欲利用酸性KMnO4溶液測定某新裝修房間空氣中甲醛的含量．

（1）實驗步驟如下（請?zhí)顚懣瞻祝?br />①用
酸式滴定管
酸式滴定管
量取4.00mL 0.01mol?L-1KMnO4溶液于洗氣瓶中，并滴入幾滴稀H2SO4，加水稀釋至20mL備用．
②將1.00×10-3mol?L-1草酸（H2C2O4）標準溶液置于酸式滴淀管中備用．
③裝好實驗裝置（如圖所示，圖中X為一容積為5L的橡皮儲氣裝置），打開
a
a
，關閉
b
b
（填“a”或“b”），用橡皮囊吸取新裝修的房屋內空氣，然后關閉
a
a
，打開
b
b
（填“a”或“b”），再慢慢壓縮皮囊，將其中氣體全部壓入酸性高錳酸鉀溶液中，使其充分反應．其重復50次．
④取洗氣瓶中溶液5mL到錐形瓶中，用標準草酸溶液進行滴定，并記錄滴定所消耗的草酸溶液的體積．再重復實驗2次（每次所用的高錳酸鉀溶液均為5.00mL）．
⑤計算3次實驗消耗草酸溶液的平均體積，填入下表中．
滴定
次數(shù)		 量取KMnO4溶液的體積（mL） 標準草酸溶液的體積 平均值
（mL）
滴定前刻度 滴定后刻度 實際體積（mL）
第一次 5.00 0.00 19.60
第二次 5.00 0.20 19.60
第三次 5.00 0.06 18.06
（2）該滴定是否需另加指示劑
不需要
不需要
，原因是
KMnO4溶液為紫紅色，滴定到終點時顏色由紫紅色變?yōu)闊o色可指示滴定
KMnO4溶液為紫紅色，滴定到終點時顏色由紫紅色變?yōu)闊o色可指示滴定
；
（3）通過計算判斷該居室內空氣中甲醛的濃度是否達標，簡要寫出計算過程．用到的化學方程式有：4MnO4-+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+6H2O；2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
（4）某同學用該方法測量的空氣中甲醛含量的數(shù)值比小組的平均值低許多，請你對其可能的原因（假設溶液配制、稱量或量或量取及滴定實驗均無錯誤）提出合理假設（至少答出2種可能性）
未把橡皮囊中氣體完全壓出
未把橡皮囊中氣體完全壓出
，
壓送氣體速度過快、裝置氣密性較差、導氣管伸入KMnO4溶液中太淺、同一地點取樣次數(shù)太多等
壓送氣體速度過快、裝置氣密性較差、導氣管伸入KMnO4溶液中太淺、同一地點取樣次數(shù)太多等
；
（5）實驗結束后，該小組成員在相互交流的過程中一致認為實驗裝置應加以改進．例如可將插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（如圖），有利于提高實驗的準確度，其理由是
可增大氣體與溶液的接觸面積，使空氣中的HCHO被充分吸收
可增大氣體與溶液的接觸面積，使空氣中的HCHO被充分吸收
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

甲醛亦稱“蟻醛”．含甲醛37～40%、甲醇8%的水溶液俗稱“福爾馬林”．甲醛是重要的有機合成原料，大量用于生產樹脂、合成纖維、藥物、涂料等．甲醛是世界衛(wèi)生組織（WHO）確認的致癌物和致畸物質之一．我國規(guī)定：室內甲醛含量不得超過0.08mg?m-3．
（1）下列說法或做法不合理的是
 
．（填字母）
a．用甲醛溶液浸泡水產品以長時間保持水產品的“新鮮”
b．剛裝修的新房入住前房間內保持一定溫度并注意通風
c．對人體健康有危害的吊白塊的合成反應NaHSO3+HCHO→NaO-CH2-SO3H的反應類型是加成反應
d．福爾馬林可用于制作動物標本（或保存尸體）
（2）某研究性學習小組擬用甲醛法測定常見銨態(tài)氮肥的含氮量[資料：4NH4++6HCHO=（CH2）6N4H++3H++6H2O，所生成的H+和（CH2）6N4H+可用NaOH標準溶液滴定，采用酚酞作指示劑]．用甲醛法測定含氮量，不適合的銨鹽是
 
．（填字母）
a．NH4HCO3 b．（NH4）2SO4 c．NH4Cl
（3）甲醇脫氫是制甲醛最簡單的工業(yè)方法：精英家教網
反應Ⅰ：CH3OH（g）→HCHO（g）+H2（g）；△H1=92.09kJ?mol-1，其平衡常數(shù)K1=3.92×10-11
甲醇氧化是制甲醛的另一種工業(yè)方法，即甲醇蒸氣和一定量的空氣通過Ag催化劑層，甲醇即被氧化得到甲醛：
反應Ⅱ：CH3OH（g）+
12
O2（g）→HCHO（g）+H2O（g）；△H2=-149.73kJ?mol-1，其平衡常數(shù)K2=4.35×1029（上述數(shù)據(jù)均為298.15K下測定．）
①綠色化學提倡化工生產應提高原子利用率．原子利用率表示目標產物的質量與生成物總質量之比．反應
 
（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）制甲醛原子利用率更高．從反應的焓變和平衡常數(shù)K值看，反應
 
（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）制甲醛更加有利．
②反應Ⅱ自發(fā)進行的條件是
 
．
a．高溫b．低溫c．任何條件都自發(fā)
③右圖是甲醇制甲醛有關反應的lgK（平衡常數(shù)的對數(shù)值）隨溫度T的變化．圖中曲線（1）表示的是反應
 
（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

甲醛是世界衛(wèi)生組織（WHO）確認的致癌物和致畸物質之一。我國規(guī)定：室內甲醛(HCHO)含量不得超過0.08mg·m－3。某研究性學習小組欲利用酸性KMnO4溶液測定空氣中甲醛的含量，請你參與并協(xié)助他們完成相關學習任務。

原理：KMnO4 ( H＋)溶液為強氧化劑，可氧化甲醛。

離子方程式是：4MnO4―+5HCHO+H＋＝4Mn2＋+5CO2↑+11H2O 部分裝置如下圖所示

 

步驟：（1）配制1.000×10－4mol/L的KMnO4溶液：第一步：用分析天平稱取KMnO4固體1.5800g，配成0.01mol/LKMnO4溶液，除了天平、藥匙外，需要的玻璃儀器是：        、       、

        、        。第二步：用移液管量取上述已配制的溶液    mL，再用上述用到的儀器配制1.000×10－4mol/L的KMnO4溶液。

（2）測定濃度

①用移液管量取8.00mL 1.000×10－4mol·L－1KMnO4溶液于洗氣瓶中，并滴入幾滴稀H2SO4，加水20mL稀釋備用。

②打開       ，關閉          （填“a”或“b”），用注射器抽取100mL新裝修的房屋室內空氣。關閉      ，打開      （填“a”或“b”），再推動注射器，將氣體全部推入酸性高錳酸鉀溶液中，使其充分反應。重復到第5次注射器推至一半時KMnO4溶液剛好褪色（MnO4－→Mn2+）。

討論：

（1）計算該居室內空氣中甲醛的濃度       mg·m－3，該居室的甲醛          （填是或否）超標。

（2）某同學用該方法測量空氣中甲醛的含量時，所測得的數(shù)值比實際含量低，探究其可能的原因（假設溶液配制無錯誤）                                       。

（3）實驗結束后，該小組成員在相互交流的過程中一致認為：實驗裝置應加以改進：有同學提議，可將插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（右圖），有利于提高實驗的準確度，其理由是                                    。

 

 

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科目：高中化學 來源：2012屆高考化學一輪復習《化學實驗基礎》專題綜合測試（蘇教版） 題型：實驗題

(8分)(2011·西寧模擬)甲醛是世界衛(wèi)生組織(WHO)確認的致癌物質和致畸物質之一。我國規(guī)定：室內甲醛含量不得超過0.08mg·m－3。某研究性學習小組打算利用酸性KMnO4溶液測定新裝修房屋內的空氣中甲醛的含量，請你參與并協(xié)助他們完成相關的學習任務。
測定原理：
酸性KMnO4為強氧化劑，可氧化甲醛和草酸，其反應方程式如下所示：
4MnO4－＋5HCHO＋12H＋===4Mn2＋＋5CO2↑＋11H2O
2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
測定裝置：
部分裝置如下圖所示：

測定步驟：
(1)用______________量取5.00 mL 1.00×10－3mol·L－1KMnO4溶液，注入洗氣瓶中，并滴入幾滴稀H2SO4，加水20 mL稀釋，備用。
(2)將1.00×10－3 mol·L－1的草酸標準溶液置于酸式滴定管中備用。
(3)打開a，關閉b，用注射器抽取100 mL新裝修房屋內的空氣。關閉________，打開________(填“a”或“b”)，再推動注射器，將氣體全部推入酸性高錳酸鉀溶液中，使其充分反應。再重復4次。
(4)將洗氣瓶中的溶液轉移到錐形瓶中(包括洗滌液)，再用草酸標準溶液進行滴定，記錄滴定所消耗的草酸標準溶液的體積。
(5)再重復實驗2次(每次所取的高錳酸鉀溶液的體積均為5.00 mL)。3次實驗所消耗的草酸標準溶液的體積平均值為12.38 mL。
交流討論：
(1)計算該新裝修房屋內的空氣中甲醛的濃度為________mg·m－3，該新裝修房屋內的甲醛________(填“是”或“否”)超標；
(2)某同學用該方法測量空氣中甲醛的含量時，所測得的數(shù)值比實際含量低，請你對其可能的原因(假設稱量或量取、溶液配制及滴定實驗均無錯誤)提出合理假設：______________、______________(至少答出兩種可能性)；
(3)實驗結束后，該小組成員在相互交流的過程中一致認為：
①實驗原理可以簡化
實驗中可不用草酸標準溶液滴定，可多次直接抽取新裝修房屋內的空氣，再推送到洗氣瓶中，直至_________________________________________________________；

②實驗裝置應加以改進
可將插入酸性KMnO4溶液中的導管下端改成具有多孔的球泡(如圖所示)，有利于提高實驗的準確度，其理由是___________________________________________________。

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