Question

4．乙二酸俗名草酸，下面是化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對草酸晶體（H₂C₂O₄•xH₂O）進行的探究性學(xué)習(xí)
的過程，請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)．
該組同學(xué)的研究課題是：探究測定草酸晶體（H₂C₂O₄•xH₂O）中的x值．通過查閱資料和網(wǎng)絡(luò)查尋得，草酸易溶于水，水溶液可以用酸性KMnO₄溶液進行滴定．學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計了滴定的方法測定x值．
①稱取2.520g純草酸晶體，將其制成100.00mL水溶液為待測液．
②取25.00mL待測液放入錐形瓶中，再加入適量的稀H₂SO₄．
③用濃度為0.1000mol•L^-1的KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定，達到終點時消耗20.00mL．
（1）寫出草酸（H₂C₂O₄）與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式（2）2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O
（2）滴定時，將酸性KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)液裝在如圖中的甲（填“甲”或“乙”）滴定管中．
（3）本實驗滴定達到終點的標(biāo)志是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液時，溶液由無色變?yōu)樽仙�，且半分鐘�?nèi)不褪色，即達滴定終點．
（4）通過上述數(shù)據(jù)，求得x=2．
討論：①若滴定終點時仰視滴定管刻度，則由此測得的x值會偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“不變”，下同）．
②若滴定時所用的酸性KMnO₄溶液因久置而導(dǎo)致濃度變小，則由此測得的x值會偏�。�

Answer 1

分析 （1）草酸（H₂C₂O₄）與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，草酸被氧化成二氧化碳，高錳酸鉀被還原成錳離子；
（2）KMnO₄具有強氧化性，會腐蝕橡膠管；
（3）可利用KMnO₄溶液自身的顏色作為指示劑判斷滴定終點；
（4）由題給化學(xué)方程式及數(shù)據(jù)可得出x，若滴定終點時仰視滴定管讀數(shù)，則所得消耗酸性KMnO₄溶液的體積偏大，由此所得n（H₂C₂O₄）偏大，則n（H₂O）偏小，x偏小，據(jù)此分析．

解答 解：（1）草酸（H₂C₂O₄）與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，草酸被氧化成二氧化碳，高錳酸鉀被還原成錳離子，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O；
（2）因為KMnO₄具有強氧化性，會腐蝕橡膠管，故應(yīng)用酸式滴定管盛裝，故答案為：甲；
（3）可利用KMnO₄溶液自身的顏色作為指示劑判斷滴定終點時，再滴加KMnO₄溶液時，溶液將由無色變?yōu)樽仙��?br />故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液時，溶液由無色變?yōu)樽仙�，且半分鐘�?nèi)不褪色，即達滴定終點；
（4）由題給化學(xué)方程式及數(shù)據(jù)可知，2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O；
2.520g純草酸晶體中含H₂C₂O₄的物質(zhì)的量為：0.100 0 mol/L×20.00 mL×10^-3 L/mL×$\frac{5}{2}$×$\frac{100ml}{25ml}$=0.0200 mol，0.02molH₂C₂O₄的質(zhì)量為0.02mol×90g/mol=1.8g，所以2.520g H₂C₂O₄•xH₂O中水的物質(zhì)的量為2.520g-1.8g=0.72g，其物質(zhì)的量=$\frac{0.72g}{18g/mol}$=0.04mol，則x=2，
若滴定終點時仰視滴定管讀數(shù)，則所得消耗酸性KMnO₄溶液的體積偏大，由此所得n（H₂C₂O₄）偏大，則n（H₂O）偏小，x偏��；
同理，若酸性KMnO₄溶液因久置而導(dǎo)致濃度變小，則消耗其體積偏大，所得x值偏小，
故答案為：2；偏�。黄��。�

點評 本題考查中和滴定實驗，難度適中，注意掌握草酸含量的計算方法及中和滴定中的誤差分析即可解答．