Question

3．某課外活動(dòng)小組的同學(xué)對(duì)“菠菜與豆腐同食會(huì)引起結(jié)石”的說法產(chǎn)生了興趣．于是查閱了相關(guān)資料，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作欲檢測(cè)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(guān)專家建議食用高草酸蔬菜的同時(shí)，適當(dāng)攝入高鈣食物，使二者在腸道內(nèi)結(jié)合成草酸鈣沉淀，并隨著大便排出體外．以免草酸進(jìn)入血液中與人體內(nèi)的血鈣結(jié)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(jié)石的風(fēng)險(xiǎn)．
Ⅲ．草酸（H₂C₂O₄）具有較強(qiáng)的還原性．回答下列問題：
（1）該活動(dòng)小組的同學(xué)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(zhuǎn)入容量瓶中并加水配制成250mL溶液A．
（3）用滴定法測(cè)定草酸鹽的含量．
①量取待測(cè)溶液A 20.00mL于錐形瓶中，置于鐵架臺(tái)的白紙上．
②用酸式滴定管（填儀器名稱）盛裝0.1000mol/LKMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定時(shí)：眼睛注視錐形瓶中溶液顏色變化；當(dāng)溶液由無色變紅，且30s內(nèi)不恢復(fù)原色時(shí)，停止滴定，并記錄KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液的終讀數(shù)．重復(fù)滴定3次．
（4）KMnO₄滴定待測(cè)溶液A時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，根據(jù)下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算菠菜中草酸鹽
   （以C₂O₄^2-計(jì)算）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（可以只列式不化簡(jiǎn)）$\frac{5.5g}{mg}$×100%．

滴定次數(shù)	待測(cè)溶液A的體積（mL）	KMnO4標(biāo)準(zhǔn)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(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高的是CD．
A．配制溶液時(shí)未洗滌燒杯和玻璃棒       B．錐形瓶未干燥就直接加入待測(cè)液
C．未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗盛裝標(biāo)準(zhǔn)液的儀器就加入標(biāo)準(zhǔn)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?jiān)�，可通過過濾得到澄清溶液；
（3）②KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性，能將堿式滴定管下端的橡膠管氧化；根據(jù)滴定時(shí)，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(diǎn)時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)液的平均體積，根據(jù)關(guān)系式2MnO₄^-～5C₂O₄^2-計(jì)算出C₂O₄^2-的質(zhì)量，最后求出質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；
（5）根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$判斷不當(dāng)操作對(duì)相關(guān)物理量的影響；

解答 解：（1）該活動(dòng)小組的同學(xué)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?jiān)�，可通過過濾得到澄清溶液；
故答案為：過濾；
（3）KMnO₄溶液具有強(qiáng)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(shí)，眼睛注視錐形瓶中溶液顏色變化，以判定滴定終點(diǎn)；
高錳酸鉀溶液顏色為紫紅色，滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液由無色變?yōu)榧t色，所以當(dāng)最后一滴溶液滴入，溶液由無色變紅，且30s內(nèi)不復(fù)現(xiàn)，可達(dá)到滴定終點(diǎn)；
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(nèi)不恢復(fù)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(yīng)離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)該舍棄，其它兩次消耗的標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)的量為0.005mol×$\frac{250}{20}$=0.0625mol，質(zhì)量為：0.0625mol×88g/mol=5.5g，草酸鹽（以C₂O₄^2-計(jì)算）的質(zhì)量分?jǐn)?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(shí)未洗滌燒杯和玻璃棒，待測(cè)液的濃度偏小，待測(cè)液的物質(zhì)的量偏小，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏小，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，測(cè)定結(jié)果偏低，故A錯(cuò)誤；
B．錐形瓶未干燥就直接加入待測(cè)液，待測(cè)液的物質(zhì)的量不變，對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）無影響，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，測(cè)定結(jié)果不變，故B錯(cuò)誤；
C．未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗盛裝標(biāo)準(zhǔn)液的儀器就加入標(biāo)準(zhǔn)液開始滴定，標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，測(cè)定結(jié)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(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，測(cè)定結(jié)果偏高，故D正確；
E．滴定后俯視讀數(shù)，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大小，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，測(cè)定結(jié)果偏低，故E錯(cuò)誤；
故選CD．

點(diǎn)評(píng) 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(guān)鍵．