Question

1．乙二酸（HOOC-COOH）俗名草酸，易溶于水，屬于二元中強(qiáng)酸，在生產(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，
已知所發(fā)生的反應(yīng)方程式如下：
2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O
（1）整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一定不需要的儀器有（填序號(hào)）f、j，還缺少的儀器有（填名稱）膠頭滴管、滴定管夾．
a．托盤天平（帶砝碼，鑷子） b．滴定管  c．100mL量筒   d．100mL容量瓶   e．燒杯
f．漏斗     g．錐形瓶     h．玻璃棒    i．藥匙      j．燒瓶   k 鐵架臺(tái)
（2）實(shí)驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)KMnO₄溶液應(yīng)盛裝在酸式滴定管中，
判斷滴定終點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)是滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色且半分鐘不褪色．
（3）若在定容時(shí)視線偏高，則所測(cè)得的x值會(huì)偏小（偏大、偏小、無(wú)影響）．
（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0.1aVmol•L^-1，由此可計(jì)算x的值是$\frac{50W}{9aV}$-5．

Answer 1

分析 （1）配制溶液和滴定過(guò)程中，不需要漏斗、燒瓶，缺少膠頭滴管、滴定管夾；
（2）因高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)裝在酸式滴定管中；滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色且半分鐘不褪色；
（3）定容時(shí)視線偏高，加蒸餾水過(guò)多，使草酸濃度偏低，所測(cè)得的結(jié)果偏低；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算出草酸的濃度，從而計(jì)算出樣品中含有草酸的質(zhì)量、結(jié)晶水的質(zhì)量，最后計(jì)算出草酸晶體中x值．

解答 解：（1）配制溶液和滴定過(guò)程中，不需要漏斗、燒瓶，缺少膠頭滴管、滴定管夾，
故答案為：f、j；膠頭滴管、滴定管夾；
（2）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕堿式滴定管的橡膠，應(yīng)裝在酸式滴定管中，根據(jù)KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應(yīng)完畢，滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去，說(shuō)明滴定到終點(diǎn)，不需要外加指示劑，
故答案為：酸式；滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色且半分鐘不褪色
（3）定容時(shí)視線偏高，加蒸餾水過(guò)多，使草酸濃度偏低，所測(cè)得的結(jié)果偏低，
故答案為：偏低；
（4）2KMnO₄～5H₂C₂O₄
     2         5
  aV×10^-3 mol   0.025×c mol
c=$\frac{5aV×1{0}^{-3}mol}{2×0.025mol}$=0.1aVmol•L^-1，
樣品中含有草酸的質(zhì)量為：90g/mol×0.1aVmol/L×0.025L×4=0.9aVg，Wg草酸晶體中含有結(jié)晶水的質(zhì)量為：Wg-0.9aVg，
在H₂C₂O₄•xH₂O中，H₂C₂O₄與水的物質(zhì)的量之比為：$\frac{n（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}{n（{H}_{2}O）}$=$\frac{1}{x}$，
草酸晶體中含有結(jié)晶水?dāng)?shù)目為：x=$\frac{Wg-0.9aVg}{18g•mo{l}^{-1}}$÷$\frac{0.9aVg}{90g•mo{l}^{-1}}$=$\frac{50W}{9aV}$-5，
故答案為：0.1aV；$\frac{50W}{9aV}$-5．

點(diǎn)評(píng) 該題涉及到氧化還原滴定，雖然基于反應(yīng)原理與中和滴定不同，但實(shí)驗(yàn)原理及操作和所用儀器等類似．由于該反應(yīng)有明顯的顏色變化，故可不可用指示劑．注意滴定中經(jīng)常根據(jù)關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，掌握根據(jù)關(guān)系式計(jì)算方法．