Question

（16分）乙二酸（HOOC-COOH）俗名草酸，易溶于水，屬于二元中強(qiáng)酸，生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中有著廣泛的用途。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)：稱取Wg草酸晶體，配成100.00mL水溶液，量取25.00mL所配制的草酸溶液置于錐形瓶?jī)?nèi)，加入適量稀H₂SO₄后，用濃度為amol·L^-1的KMnO₄溶液滴定，
（1）將所發(fā)生的反應(yīng)方程式完成并配平，將完整的化學(xué)方程式寫在答題卡上。
KMnO₄ + H₂C₂O₄ + （   ）---K₂SO₄ + CO₂↑+ MnSO₄ + （   ）
（2）整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不需要的儀器有                （填序號(hào)）。
a．托盤天平（帶砝碼，鑷子）b．酸式滴定管  c．燒瓶
d．100mL容量瓶  e．燒杯      f．漏斗     g．錐形瓶
h．玻璃棒    i．藥匙   
（3）實(shí)驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)KMnO₄溶液應(yīng)盛裝在____式滴定管中。滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的
顏色變化為                                       。
（4）在滴定過(guò)程中若用去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________mol·L^-1，由此可計(jì)算x的值是___________。
（用含W、a、V的代數(shù)式表示）
（5）該小組同學(xué)將0.02mol草酸晶體（H₂C₂O₄·2H₂O）加入到100mL0.2mol/L的NaOH溶液中充分反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)后溶液呈酸性，則該溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?u>         

Answer 1

（1）2KMnO₄ +5 H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ ="==" K₂SO₄ + 10CO₂↑+2 MnSO₄ + 8H₂O  
（2）c , f      
（3）酸   溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色且半分鐘不褪色 
（4）   0.1aV    （5） C(Na⁺)＞c(HC₂O₄^-)＞c(H⁺)＞c(C₂O₄^2-) ＞ c(OH^-)

試題分析：根據(jù)題目中給出的條件，可以判斷硫酸是反應(yīng)物，根據(jù)守恒關(guān)系，可以判斷生成物還有水，根據(jù)化合價(jià)的升高降低一致可以得到
（1）2KMnO₄ +5 H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ ="==" K₂SO₄ + 10CO₂↑+2 MnSO₄ + 8H₂O
（2）稱取Wg草酸晶體，配成100.00mL水溶液，量取25.00mL所配制的草酸溶液置于錐形瓶?jī)?nèi)，加入適量稀H₂SO₄后，用濃度為amol·L^-1的KMnO₄溶液滴定，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須的儀器a．托盤天平（帶砝碼，鑷子）b．酸式滴定管 d．100mL容量瓶  e．燒杯        g．錐形瓶 h．玻璃棒    i．藥匙   
（3）實(shí)驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)KMnO₄溶液應(yīng)盛裝在酸式滴定管中，因?yàn)樗嵝愿咤i酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕橡膠軟管，所以只能放在酸式滴定管中。滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的顏色變化為溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色且半分鐘不褪色
（4）在滴定過(guò)程中若用去amol·L^-1的KMnO₄溶液VmL，則所配制的草酸溶液的物質(zhì)的量濃度根據(jù)定量關(guān)系2KMnO_{4  ---   -----}5 H₂C₂O₄   
2           5
av/1000     0.025y
所以y=0.1aV               
H₂C₂O₄·xH₂O 其摩爾質(zhì)量是（18x＋2+24+64）g/mol  
其物質(zhì)的量是w/[（18x＋2+24+64）] mol 實(shí)驗(yàn)時(shí)從100.00mL水溶液，量取25.00mL進(jìn)行試驗(yàn)，所以滴定時(shí)消耗掉的草酸是0.01av  mol
所以0.01av=w/[（18x＋2+24+64）] 所以 x=
（5）該小組同學(xué)將0.02mol草酸晶體（H₂C₂O₄·2H₂O）加入到100mL0.2mol/L的NaOH溶液中充分反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)后溶液呈酸性，因?yàn)椴菟崾嵌�元中�?qiáng)酸，鈉離子濃度最大，其次是HC₂O₄^-僅僅小于鈉離子濃度，氫離子有兩部分構(gòu)成，一部分是水電離的一部分是草酸電離的，所以c(H⁺)＞c(C₂O₄^2-)，所以該溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?C(Na⁺)＞c(HC₂O₄^-)＞c(H⁺)＞c(C₂O₄^2-) ＞ c(OH^-)
點(diǎn)評(píng)：解答本題要從實(shí)驗(yàn)的目的出發(fā)，抓住定量關(guān)系，問(wèn)題都會(huì)迎刃而解。酸堿中和滴定，是用已知物質(zhì)量濃度的酸（或堿）來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)物質(zhì)的量濃度的堿（或酸）的方法叫做酸堿中和滴定。實(shí)驗(yàn)中石蕊等做酸堿指示劑來(lái)判斷是否完全中和。只要學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中牢記并理解這些基本定義，便不難解答此題。