Question

11．草酸晶體的組成可用H₂C₂O₄•xH₂O表示，為了測(cè)定x值，稱取Wg草酸晶體，配成100.00ml水溶液，然后進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①?gòu)牡味ü苤蟹懦?5.00ml所配制的草酸溶液于錐形瓶?jī)?nèi)，加入適量稀H₂SO₄后，用濃度為a mol•L^-1的KMnO₄溶液滴定，氧化產(chǎn)物為CO₂；②用蒸餾水洗滌滴定管和錐形瓶；③滴定管檢漏；④用待裝液潤(rùn)洗滴定管；⑤向滴定管中加入待裝液，調(diào)節(jié)起始讀數(shù)，趕走管內(nèi)氣泡．試回答：
（1）以上實(shí)驗(yàn)步驟的正確排序是（用編號(hào)排序）：③②④⑤①．
（2）判斷滴定終點(diǎn)的方法是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液時(shí)，溶液由無色變?yōu)樽仙�，且保�?0s不褪色．
（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)無影響（偏大、偏小、無影響）．
（4）在滴定過程中若用amol•L^-1的KMnO₄溶液Vml，由此可計(jì)算x的值是$\frac{200w-45aV}{9aV}$．
（5）利用雙指示劑滴定由NaHCO₃、Na₂CO₃、NaOH三種物質(zhì)中的一種或兩種物質(zhì)組成的混合物中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．具體做法是：先向待測(cè)溶液中加入酚酞，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，當(dāng)NaOH或Na₂CO₃被轉(zhuǎn)化為NaCl和NaHCO₃時(shí)，酚酞由紅色褪為無色，消耗V₁ml鹽酸；然后滴加甲基橙，繼續(xù)用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，當(dāng)NaHCO₃轉(zhuǎn)化為NaCl時(shí)，溶液由黃色變?yōu)槌壬�，消耗V₂ml鹽酸．若稱取1.500g 含雜質(zhì)的試樣（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)），配100.0ml水溶液，取出20.00ml溶液，用0.1000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，測(cè)得V₁=35.00ml，V₂=5ml．求試樣的成分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)NaOH：69.4%，Na₂CO₃：30.6%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧化還原滴定的操作和滴定管的使用規(guī)范可知，滴定時(shí)首先要滴定管檢漏，然后用蒸餾水洗滌滴定管和錐形瓶，用待裝液潤(rùn)洗滴定管，向滴定管中加入待裝液，調(diào)節(jié)起始讀數(shù)，趕走管內(nèi)氣泡，從滴定管中放出25.00ml所配制的草酸溶液于錐形瓶?jī)?nèi)，加入適量稀H₂SO₄后，用濃度為a mol•L^-1的KMnO₄溶液滴定，氧化產(chǎn)物為CO₂，據(jù)此答題；
（2）用KMnO₄溶液滴定草酸溶液，滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由無色變?yōu)樽仙�不褪去�?br />（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，對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響；
（4）根據(jù)電子得失守恒有關(guān)系式2KMnO₄ ～5H₂C₂O₄，可計(jì)算得草酸的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定草酸的質(zhì)量，用樣品的質(zhì)量減去草酸的質(zhì)量即為結(jié)晶水的質(zhì)量，據(jù)此可計(jì)算出x值；
（5）根據(jù)題意可知，以酚酞作指示劑，指示反應(yīng)為NaOH+HCl═NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃；甲基橙作指示劑，指示反應(yīng)為：NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，由于V₁＞V₂，所以樣品中一定含有氫氧化鈉，由于碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應(yīng)，所以另一物質(zhì)為碳酸鈉，再根據(jù)反應(yīng)需要鹽酸的量計(jì)算固體中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）根據(jù)氧化還原滴定的操作和滴定管的使用規(guī)范可知，滴定時(shí)首先要滴定管檢漏，然后用蒸餾水洗滌滴定管和錐形瓶，用待裝液潤(rùn)洗滴定管，向滴定管中加入待裝液，調(diào)節(jié)起始讀數(shù)，趕走管內(nèi)氣泡，從滴定管中放出25.00ml所配制的草酸溶液于錐形瓶?jī)?nèi)，加入適量稀H₂SO₄后，用濃度為a mol•L^-1的KMnO₄溶液滴定，氧化產(chǎn)物為CO₂，所以實(shí)驗(yàn)編號(hào)為③②④⑤①，
故答案為：③②④⑤①；
（2）用KMnO₄溶液滴定草酸溶液，滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由無色變?yōu)樽仙�不褪去，所以判斷滴定終點(diǎn)的方法是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液時(shí)，溶液由無色變?yōu)樽仙�，且保�?0s不褪色，
故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液時(shí)，溶液由無色變?yōu)樽仙�，且保�?0s不褪色；
（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，對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響，
故答案為：無影響；
（4）amol•L^-1的KMnO₄溶液Vml中含有高錳酸鉀的物質(zhì)的為aV×10^-3 mol，根據(jù)電子得失守恒有關(guān)系式2KMnO₄ ～5H₂C₂O₄，可知草酸的物質(zhì)的量為2.5aV×10^-3 mol，進(jìn)而確定草酸的質(zhì)量為255aV×10^-3 g，所以結(jié)晶水的質(zhì)量為Wg-255aV×10^-3 g，所以有$\frac{18x}{90+18x}=\frac{Wg-255aV×10{\;}^{-3}g}{Wg}$，則x=$\frac{200w-45aV}{9aV}$，
故答案為：$\frac{200w-45aV}{9aV}$；
（5）根據(jù)題意可知，以酚酞作指示劑，指示反應(yīng)為NaOH+HCl═NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃；甲基橙作指示劑，指示反應(yīng)為：NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，由于V₁＞V₂，所以樣品中一定含有氫氧化鈉，由于碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應(yīng)，所以另一物質(zhì)為碳酸鈉，即混合物為NaOH和Na₂CO₃，第一步發(fā)生的反應(yīng)為NaOH+HCl═NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃，第二步發(fā)生的反應(yīng)為NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，碳酸鈉第一步、第二步和鹽酸反應(yīng)需要體積相等，則第一步多出的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)，n（NaOH）=0.1000mol/L×（0.035-0.005）L=0.003mol，和碳酸鈉反應(yīng)的鹽酸的體積為5mL，則n（Na₂CO₃）=0.1000mol/L×0.005L=0.0005mol，
所以NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.003×40}{0.003×40+0.0005×106}$×100%=69.4%，Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-69.4%=30.6%，
故答案為：NaOH：69.4%，Na₂CO₃：30.6%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)計(jì)算及中和滴定和氧化還原滴定操作中儀器的選用及滴定誤差分析，題目難度中等，注意掌握滴定操作的方法，學(xué)會(huì)根據(jù)滴定原理進(jìn)行計(jì)算和誤差分析．