Question

化工試劑草酸鈉常用于制革、煙火、整理織物等．純Na₂C₂O₄為白色晶體，溶于水，不溶于乙醇，有還原性．實(shí)驗(yàn)室可用標(biāo)準(zhǔn)KMnO₄溶液測定市售草酸鈉中Na₂C₂O₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（假設(shè)雜質(zhì)不與KMnO₄反應(yīng)）．
（1）用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測試樣，其反應(yīng)的離子方程式如下，請將相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)及化學(xué)式填寫在方框里．

（2）準(zhǔn)確稱取2.680g草酸鈉樣品溶于水后，將溶液轉(zhuǎn)移至

 

（填儀器名稱）中，加水稀釋至刻度制成100mL溶液，每次取20.00mL溶液于錐形瓶中，加稀硫酸酸化，作被測試樣．
（3）將0.06mol?L^-1KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液置于

 

（填“酸式”或“堿式“）滴定管中．讀取溶液體積的初始讀數(shù)時(shí)，如果液面位置如圖所示，則此時(shí)的讀數(shù)為

 

 mL．
（4）滴定．當(dāng)出現(xiàn)

 

現(xiàn)象時(shí)，滴定到達(dá)終點(diǎn)．
（5）重復(fù)滴定3次，并記錄KMnO₄ 溶液的終讀數(shù)．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示（假設(shè)每次實(shí)驗(yàn)滴定管中的初始讀數(shù)均相同）．

滴定終點(diǎn)	第一次終點(diǎn)	第二次終點(diǎn)	第三次終點(diǎn)	第四次終點(diǎn)
滴定管液面刻度	20.72mL	21.70mL	20.68mL	20.70mL

據(jù)此計(jì)算出草酸鈉樣品中Na₂C₂O₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
（6）以下操作會造成測定結(jié)果偏高的是

 

 （填字母編號）
A．配制草酸鈉溶液時(shí)，定容時(shí)仰視刻度線
B．滴定管用蒸餾水洗滌后，即裝入標(biāo)準(zhǔn)KMnO₄ 溶液
C．錐形瓶用蒸餾水洗凈后又用待測草酸鈉溶液潤洗
D．滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,中和滴定

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，草酸根離子具有還原性，二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)元素守恒知，生成物還有水生成，利用原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式；
（2）配制一定物質(zhì)的量濃度溶液需要容量瓶；
（3）酸式滴定管只能盛放酸性溶液、堿式滴定管只能盛放堿性溶液；該滴定管兩個(gè)刻度之間數(shù)值為0.1；
（4）滴定終點(diǎn)為滴入最后一滴KMnO₄ 溶液時(shí)，溶液變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
（5）第2次滴定數(shù)據(jù)與其它三次數(shù)據(jù)相差較大，應(yīng)該除去，平均使用高錳酸鉀溶液體積=

(20.72+20.68+20.70-0.70×3)mL

3

=20.00mL，根據(jù)高錳酸鉀和草酸鈉之間的關(guān)系式計(jì)算草酸鈉質(zhì)量，從而確定質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（6）A．配制草酸鈉溶液時(shí)，定容時(shí)仰視刻度線，導(dǎo)致溶液體積偏大，濃度偏低；
B．滴定管用蒸餾水洗滌后，即裝入標(biāo)準(zhǔn)KMnO₄溶液，導(dǎo)致高錳酸鉀溶液濃度偏��；
C．錐形瓶用蒸餾水洗凈后又用待測草酸鈉溶液潤洗，導(dǎo)致使用高錳酸鉀溶液體積偏大；
D．滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，導(dǎo)致高錳酸鉀溶液體積偏大．

解答： 解：（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，草酸根離子具有還原性，二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)元素守恒知，生成物還有水生成，該反應(yīng)中Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)變?yōu)?2價(jià)、C元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?4價(jià)，轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為10，利用原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式為2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：2；5；16；2；10；8H₂O；
（2）配制一定物質(zhì)的量濃度溶液需要容量瓶，所以配制100mL溶液需要100mL容量瓶，將稀釋好的溶液轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中，故答案為：100mL容量瓶；
（3）酸式滴定管只能盛放酸性溶液、堿式滴定管只能盛放堿性溶液，酸性高錳酸鉀溶液呈酸性，所以只能盛放在酸式滴定管中；該滴定管兩個(gè)刻度之間數(shù)值為0.1，所以其讀數(shù)為0.70，
故答案為：酸式； 0.70；
（4）滴定終點(diǎn)為滴入最后一滴KMnO₄ 溶液時(shí)，溶液變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，故答案為：滴入最后一滴KMnO₄ 溶液時(shí)，溶液變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
（5）第2次滴定數(shù)據(jù)與其它三次數(shù)據(jù)相差較大，應(yīng)該除去，平均使用高錳酸鉀溶液體積=

(20.72+20.68+20.70-0.70×3)mL

3

=20.00mL，
每次使用草酸鈉體積為20.00mL，根據(jù)2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O知，高錳酸鉀和草酸鈉的物質(zhì)的量之比為2：5，因?yàn)槎�者體積相等，所以其濃度之比為2：5，則c（Na₂C₂O₄）=

0.06mol/L

2

×5=0.15mol/L，m（Na₂C₂O₄）=0.15mol/L×0.1L×134g/mol=2.010g，草酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

2.010g

2.680g

×100%=75%
故答案為：75%；
（6）A．配制草酸鈉溶液時(shí)，定容時(shí)仰視刻度線，導(dǎo)致溶液體積偏大，濃度偏低，故不選；
B．滴定管用蒸餾水洗滌后，即裝入標(biāo)準(zhǔn)KMnO₄溶液，導(dǎo)致高錳酸鉀溶液濃度偏小，使用高錳酸鉀溶液體積偏大，待測液體積不變，則待測液濃度偏高，故選；
C．錐形瓶用蒸餾水洗凈后又用待測草酸鈉溶液潤洗，導(dǎo)致使用高錳酸鉀溶液體積偏大，高錳酸鉀物質(zhì)的量偏大，計(jì)算時(shí)待測液體積不變，則待測液濃度偏高，故選；
D．滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，導(dǎo)致高錳酸鉀溶液體積偏大，待測液體積不變，則待測液濃度偏高，故選；
故答案為：BCD．

點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)含量測定，側(cè)重考查實(shí)驗(yàn)操作、分析、計(jì)算能力，明確實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵，注意滴定管上刻度大小位置、滴定過程中誤差分析，注意（5）中要排除第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為易錯(cuò)點(diǎn)．