Question

3．某課外活動小組的同學對“菠菜與豆腐同食會引起結石”的說法產生了興趣．于是查閱了相關資料，并進行了實驗操作欲檢測菠菜中草酸鹽的含量．查閱資料得知：
Ⅰ．菠菜中富含可溶性草酸鹽，易與豆腐中的鈣鹽形成不溶于水能溶于稀硫酸的草酸鈣（CaC₂O₄）
Ⅱ．有關專家建議食用高草酸蔬菜的同時，適當攝入高鈣食物，使二者在腸道內結合成草酸鈣沉淀，并隨著大便排出體外．以免草酸進入血液中與人體內的血鈣結合，形成血液中的草酸鈣需經(jīng)肝臟、腎臟、尿道，隨著小便排出體外，大量草酸鈣流經(jīng)腎臟，提升了泌尿系統(tǒng)結石的風險．
Ⅲ．草酸（H₂C₂O₄）具有較強的還原性．回答下列問題：
（1）該活動小組的同學取m g菠菜樣品在研缽中研磨成汁，用足量熱的稀硫酸溶液浸泡，最后過濾（填操作名稱）得到澄清溶液．
（2）將溶液轉入容量瓶中并加水配制成250mL溶液A．
（3）用滴定法測定草酸鹽的含量．
①量取待測溶液A 20.00mL于錐形瓶中，置于鐵架臺的白紙上．
②用酸式滴定管（填儀器名稱）盛裝0.1000mol/LKMnO₄標準溶液進行滴定時：眼睛注視錐形瓶中溶液顏色變化；當溶液由無色變紅，且30s內不恢復原色時，停止滴定，并記錄KMnO₄標準溶液的終讀數(shù)．重復滴定3次．
（4）KMnO₄滴定待測溶液A時發(fā)生反應的離子方程式為5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，根據(jù)下表實驗數(shù)據(jù)計算菠菜中草酸鹽
   （以C₂O₄^2-計算）的質量分數(shù)為（可以只列式不化簡）$\frac{5.5g}{mg}$×100%．

滴定次數(shù)	待測溶液A的體積（mL）	KMnO4標準溶液的體積
		滴定前的刻度（mL）	滴定后的刻度（mL）
第一次	20.00	0.10	20.12
第二次	20.00	2.20	24.20
第三次	20.00	4.30	24.28

（5）下列操作會使測定結果偏高的是CD．
A．配制溶液時未洗滌燒杯和玻璃棒       B．錐形瓶未干燥就直接加入待測液
C．未用標準液潤洗盛裝標準液的儀器就加入標準液開始滴定
D．滴定前尖嘴處有氣泡滴定后氣泡消失   E．滴定后俯視讀數(shù)．

Answer 1

分析 （1）浸泡液中含有殘渣，可通過過濾得到澄清溶液；
（3）②KMnO₄溶液具有強氧化性，能將堿式滴定管下端的橡膠管氧化；根據(jù)滴定時，眼睛注視錐形瓶中溶液顏色變化；根據(jù)KMnO₄溶液自身的顏色作為指示劑判斷滴定終點時，最后一滴溶液滴入，溶液由無色變紅；
（4）酸性條件下高錳酸鉀將草酸氧化為二氧化碳，自身被還原為錳離子；先判斷滴定數(shù)據(jù)的有效性，求出標準液的平均體積，根據(jù)關系式2MnO₄^-～5C₂O₄^2-計算出C₂O₄^2-的質量，最后求出質量百分數(shù)；
（5）根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$判斷不當操作對相關物理量的影響；

解答 解：（1）該活動小組的同學取mg菠菜樣品在研缽中研磨成汁，用足量熱的稀硫酸溶液浸泡，由于浸泡液中含有殘渣，可通過過濾得到澄清溶液；
故答案為：過濾；
（3）KMnO₄溶液具有強氧化性，能將堿式滴定管下端的橡膠管氧化，所以不能用堿式滴定管量取，可以用酸式滴定管量�。�
滴定時，眼睛注視錐形瓶中溶液顏色變化，以判定滴定終點；
高錳酸鉀溶液顏色為紫紅色，滴定終點時，溶液由無色變?yōu)榧t色，所以當最后一滴溶液滴入，溶液由無色變紅，且30s內不復現(xiàn)，可達到滴定終點；
故答案為：酸式滴定管；錐形瓶中溶液顏色變化；溶液由無色變紅，且30s內不恢復原色；
（4）酸性條件下高錳酸鉀將草酸氧化為二氧化碳，自身被還原為錳離子，反應離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
三次滴定消耗標準液的體積分別為：20.02mL，22.00mL，19.98mL，第二次滴定數(shù)據(jù)誤差過大，應該舍棄，其它兩次消耗的標準液的平均體積為
20.00mL，
      2KMnO₄ ～5C₂O₄^2-
       2mol                  5mol
0.1000mol/L×0.02L            n
解得：n=0.005mol
所以250mL溶液A中含有C₂O₄^2-的物質的量為0.005mol×$\frac{250}{20}$=0.0625mol，質量為：0.0625mol×88g/mol=5.5g，草酸鹽（以C₂O₄^2-計算）的質量分數(shù)為$\frac{5.5g}{mg}$×100%；
故答案為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；$\frac{5.5g}{mg}$×100%；
（5）A．配制溶液時未洗滌燒杯和玻璃棒，待測液的濃度偏小，待測液的物質的量偏小，造成V（標準）偏小，根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析，測定結果偏低，故A錯誤；
B．錐形瓶未干燥就直接加入待測液，待測液的物質的量不變，對V（標準）無影響，根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析，測定結果不變，故B錯誤；
C．未用標準液潤洗盛裝標準液的儀器就加入標準液開始滴定，標準液的濃度偏小，造成V（標準）偏大，根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析，測定結果偏高，故C正確；
D．滴定前尖嘴處有氣泡滴定后氣泡消失，造成V（標準）偏大，根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析，測定結果偏高，故D正確；
E．滴定后俯視讀數(shù)，造成V（標準）偏大小，根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析，測定結果偏低，故E錯誤；
故選CD．

點評 本題主要考查了氧化還原滴定的操作步驟、滴定管的使用、誤差分析，難度中等，掌握滴定的原理是解題的關鍵．