Question

近幾年來，新裝修的居室由于大量使用非環(huán)保型建材導(dǎo)致室內(nèi)甲醛含量超標(biāo)，從而使人中毒的事例屢見不鮮。下面是某課外活動(dòng)小組測定某居室甲醛含量是否超標(biāo)的一次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

        

一、實(shí)驗(yàn)原理

2+5HCHO+6H⁺2Mn²⁺+8H₂O+5CO↑

二、測定裝置

三、實(shí)驗(yàn)方法

①KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)液配制

準(zhǔn)確稱取1.58 g高錳酸鉀，用少量水溶解，轉(zhuǎn)入1000 mL容量瓶中，定容1000 mL，取此溶液1 mL，稀釋到100倍，即得到1×10^-4 mol·L^-1的高錳酸鉀溶液，保存?zhèn)溆谩?/p>

②用2.5 mL注射器準(zhǔn)確移取2 mL 1×10^-4 mol·L^-1的KMnO₄溶液，注入六孔井穴板1^#孔穴內(nèi)，加3滴6 mol·L^-1 H₂SO₄溶液，蓋好蓋子，按圖連接好裝置。將此裝置置于待測地點(diǎn)，每次抽氣50 mL，記錄抽氣次數(shù)。

試回答：

（1）該實(shí)驗(yàn)原理類似于中學(xué)化學(xué)的___________原理。

（2）當(dāng)溶液由___________色變?yōu)開__________色時(shí)即可停止抽氣。

（3）抽氣時(shí)應(yīng)如何操作___________，否則將會(huì)使測定結(jié)果___________（填“偏低”“偏高”或“無影響”）。

（4）國家規(guī)定室內(nèi)空氣中甲醛氣體的最高允許濃度為20 mg·m^-3，若實(shí)驗(yàn)時(shí)抽氣8次即達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)，則該居室內(nèi)甲醛是否超標(biāo)___________（填“是”或“否”）。

Answer 1

（1）酸堿中和滴定

（2）紫  無

（3）緩緩抽拉活塞  偏低

（4）是

解析：（1）本實(shí)驗(yàn)的目的是測空氣中甲醛的含量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知：甲醛與KMnO₄間反應(yīng)的量的關(guān)系是一定的，只要知道KMnO₄的量，HCHO的含量便可求出，這與我們中學(xué)化學(xué)中所學(xué)的定量實(shí)驗(yàn)——酸堿中和滴定的原理是相同的。

（2）由于恰好完全反應(yīng)時(shí)KMnO₄完全轉(zhuǎn)化成Mn²⁺，所以當(dāng)溶液由紫色變?yōu)闊o色時(shí)即可停止抽氣。

（3）抽氣速率如果太快，則空氣中的HCHO可能未完全反應(yīng)便被抽走，這樣測定出的HCHO的含量就會(huì)偏低。

（4）設(shè)2 mL 1×10^-4 mol·L^-1的KMnO₄溶液消耗HCHO的質(zhì)量為x

          2    +      5HCHO+6H⁺====2Mn²⁺+8H₂O+5CO↑

          2 mol                 5×30 g

2×10^-3×1×10^-4 mol      x

x=1.5×10^-5 g

則每立方米的空氣中含HCHO：

所以該居室內(nèi)甲醛已超標(biāo)。