Question

草酸晶體的組成可用H₂C₂O₄?xH₂O表示，為了測(cè)定x值，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
稱(chēng)取Wg草酸晶體，配成100.00mL無(wú)色水溶液．量取25.00mL所配制的草酸溶液置于錐形瓶?jī)?nèi)，加入適量稀H₂SO₄后，用濃度為amol?L^-1的KMnO₄溶液滴定．試回答：

（1）滴定時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

（2）草酸是二元弱酸，則草酸的電離方程式為

 

請(qǐng)從“電離平衡”的角度解釋?zhuān)簽槭裁床菟岬牡诙�步電離比第一步難

 

圖I表示100mL量筒中液面的位置，A與B，B與C刻度間相差10mL，如果刻度A為30，量筒中液體的體積是

 

mL．圖II表示25mL滴定管中液面的位置，如果液面處的讀數(shù)是a，則滴定管中液體的體積（填代號(hào)）

 

．
A．是amL            B．是（25-a）mL
C．一定大于amL      D．一定大于（25-a）mL
（3）實(shí)驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)液KMnO₄溶液應(yīng)裝在

 

式滴定管中．若在接近滴定終點(diǎn)時(shí)，用少量蒸餾水將錐形瓶?jī)?nèi)壁沖洗一下，再繼續(xù)滴定至終點(diǎn)，則所測(cè)得的x值會(huì)

 

（偏大、偏小、無(wú)影響）達(dá)到滴定終點(diǎn)，溶液由

 

色變?yōu)?div id="gk1hp7s" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

色；
（4）在滴定過(guò)程中若用amol?L^-1的KMnO₄溶液VmL，則所配制的草酸溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

mol?L^-1；
（5）若測(cè)得x=2，稱(chēng)取某二水合草酸晶體0.1200g，加適量水完全溶解，然后用0.02000mol?L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)（雜質(zhì)不參與反應(yīng)），滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)如圖Ⅲ所示，則該草酸晶體樣品中二水合草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測(cè)定,探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）根據(jù)題目中給出的條件，可以判斷硫酸是反應(yīng)物，KMnO₄溶液具有氧化性，能將草酸氧化生成二氧化碳，本身鋇還原成硫酸錳，再根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等以及質(zhì)量守恒來(lái)配平；
（2）根據(jù)多元弱酸分步電離；第一步電離產(chǎn)生的氫離子對(duì)第二步電離產(chǎn)生了抑制作用；
根據(jù)量筒的結(jié)構(gòu)和精確度來(lái)解答；根據(jù)滴定管的結(jié)構(gòu)來(lái)解答；
（3）KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性，可以腐蝕橡皮管；根據(jù)c（待測(cè)）═

c(標(biāo)準(zhǔn))×V(標(biāo)準(zhǔn))

V(待測(cè)0

分析誤差；根據(jù)KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應(yīng)完畢，滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去，說(shuō)明滴定到終點(diǎn)，不需要外加指示劑；
（4）根據(jù)2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O計(jì)算出H₂C₂O₄的物質(zhì)的量濃度；
（5）先根據(jù)2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O計(jì)算出H₂C₂O₄的物質(zhì)的量，然后求出質(zhì)量并算出樣品中草酸晶體的純度．

解答： 解：（1）硫酸是反應(yīng)物，KMnO₄溶液具有氧化性，能將草酸氧化生成二氧化碳，本身鋇還原成硫酸錳，再根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等以及質(zhì)量守恒來(lái)配平得：2KMnO₄ +5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄ +10CO₂↑+2MnSO₄ +8H₂O，
故答案為：2KMnO₄ +5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄ +10CO₂↑+2MnSO₄ +8H₂O；
（2）草酸是二元弱酸，則草酸的電離方程式為H₂C₂O₄?H⁺+HC₂O₄^-，HC₂O₄^-?C₂O₄^2-+H⁺；由于第一步電離產(chǎn)生的氫離子對(duì)第二步電離產(chǎn)生了抑制作用，所以草酸的第二步電離比第一步難；
量筒中液體的體積是22.0mL，由于滴定管下端有一段沒(méi)有刻度，滴定管中液體的體積一定大于（25-a）mL；
故答案為：H₂C₂O₄?H⁺+HC₂O₄^-，HC₂O₄^-?C₂O₄^2-+H⁺；第一步電離產(chǎn)生的氫離子對(duì)第二步電離產(chǎn)生抑制作用；22.0；D；
（3）KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性，可以腐蝕橡皮管，故KMnO₄溶液應(yīng)裝在酸式滴定管中；
在接近滴定終點(diǎn)時(shí)，用少量蒸餾水將錐形瓶?jī)?nèi)壁沖洗一下，再繼續(xù)滴定至終點(diǎn)，蒸餾水不影待測(cè)液的量，對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）無(wú)影響，根據(jù)c（待測(cè)）═

c(標(biāo)準(zhǔn))×V(標(biāo)準(zhǔn))

V(待測(cè)0

分析，c（待測(cè)）不變，所測(cè)得的x值無(wú)影響，
KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應(yīng)完畢，滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去，說(shuō)明滴定到終點(diǎn)，不需要外加指示劑；
故答案為：酸；無(wú)影響；無(wú)色；紫紅色；
（4）2KMnO₄ +5H₂C₂O₄ +3H₂SO₄ =K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O
      2        5
amol?L^-1×VmL C（H₂C₂O₄）×25.00mL
C（H₂C₂O₄）=

V

10

amol?L^-1，
故答案為：

aV

10

；
（5）消耗的高錳酸鉀n（KMnO₄）=0.016L×0.0200mol?L^-1=3.2×10^-3mol，
2KMnO₄ +3H₂SO₄ +5H₂C₂O₄ =K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O
2               5
3.2×10^-3mol    8×10^-3mol
樣品中二水合草酸的質(zhì)量為m=8×10^-3mol×126g/mol=8×126×10^-3g=1.008g，
則該草酸晶體樣品中二水合草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

1.008g

1.2g

×100%=84.00%，
故答案為：84.00%．

點(diǎn)評(píng)：解答本題要從實(shí)驗(yàn)的目的出發(fā)，抓住定量關(guān)系，問(wèn)題都會(huì)迎刃而解．只要學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中牢記并理解這些基本定義，便不難解答此題．