Question

5．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)：
①稱取wg草酸晶體，配成100.00mL水溶液．
②量取25.00mL所配制的草酸溶液置于錐形瓶?jī)?nèi)，加入適量稀硫酸．
③用濃度為amol•L^-1的KMnO₄溶液滴定到KMnO₄不再褪色為止．
所發(fā)生的反應(yīng)：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O．
試回答：
（1）實(shí)驗(yàn)中不需要的儀器有（填編號(hào)）cfj，還缺少的儀器有（填名稱）鐵架臺(tái)（帶滴定管夾）、膠頭滴管．
a．托盤天平（帶砝碼，鑷子）  b．滴定管c．100mL量筒     d．100mL容量瓶    e．燒杯  f．漏斗 g．錐形瓶      h．玻璃棒   i．藥匙        j．燒瓶
（2）實(shí)驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)液KMnO₄溶液應(yīng)裝在酸式滴定管中，因?yàn)镵MnO₄溶液有強(qiáng)氧化性，能腐蝕堿式滴定管中的橡皮管．
（3）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)無(wú)影響（填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”）．
（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0.1aVmol•L^-1，由此可計(jì)算x值是$\frac{50W}{9aV}$-5．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)過(guò)程：配制準(zhǔn)確濃度的草酸溶液，所需要的實(shí)驗(yàn)儀器主要有天平（含砝碼）、燒杯、藥匙、100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等；
用高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定測(cè)草酸的物質(zhì)的量：所需要的實(shí)驗(yàn)儀器主要有燒杯、酸式滴定管、鐵架臺(tái)（帶滴定管夾）、錐形瓶等；根據(jù)以上操作中使用的儀器進(jìn)行解答；
（2）KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性，能夠腐蝕橡皮管，故KMnO₄溶液應(yīng)裝在酸式滴定管中；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作對(duì)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$的影響分析誤差；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算出草酸的濃度，從而計(jì)算出樣品中含有草酸的質(zhì)量、結(jié)晶水的質(zhì)量，最后計(jì)算出草酸晶體中x值．

解答 解：（1）為了準(zhǔn)確配制一定濃度濃度的草酸溶液，所需要的實(shí)驗(yàn)儀器主要為：天平（含砝碼）、燒杯、藥匙、100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等；
用高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定測(cè)草酸的物質(zhì)的量，所需要的實(shí)驗(yàn)儀器主要有：燒杯、酸式滴定管、鐵架臺(tái)（帶滴定管夾）、錐形瓶等，
則在以上操作中不需要的儀器有：c.100mL量筒、f．漏斗，j．燒瓶；還缺少的儀器為：鐵架臺(tái)（帶滴定管夾）、膠頭滴管，
故答案為：cfj；鐵架臺(tái)（帶滴定管夾）、膠頭滴管；
（2）KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性，可以腐蝕堿式滴定管中的橡皮管，故KMnO₄溶液應(yīng)裝在酸式滴定管中，
故答案為：酸；KMnO₄溶液有強(qiáng)氧化性，能腐蝕堿式滴定管中的橡皮管；
（3）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)液的物質(zhì)的量，對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）無(wú)影響，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$可知，c（待測(cè)）不變，則對(duì)所測(cè)得的x值無(wú)影響，
故答案為：無(wú)影響；
（4）2KMnO₄ ～5H₂C₂O₄
            2             5
aV×10^-3mol   0.025×cmol
c=$\frac{5aV×1{0}^{-3}mol}{2×0.025mol}$=0.1aVmol•L^-1，
樣品中含有草酸的質(zhì)量為：90g/mol×0.1aVmol/L×0.025L×4=0.9aVg，Wg草酸晶體中含有結(jié)晶水的質(zhì)量為Wg-0.9aVg，
草酸晶體中含有結(jié)晶水?dāng)?shù)目為：x=$\frac{\frac{Wg-0.9aVg}{18g/mol}}{\frac{0.9aVg}{90g/mol}}$=$\frac{50W}{9aV}$-5，
故答案為：0.1aV；$\frac{50W}{9aV}$-5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)含量的測(cè)定，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力，本題涉及一定物質(zhì)的量濃度溶液配制、滴定操作中儀器的選用及滴定誤差分析，題目難度中等，注意掌握配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液即中和滴定操作的方法，能夠根據(jù)操作步驟選用儀器、根據(jù)操作方法判斷滴定誤差．