Question

15．草酸晶體的組成可表示為：H₂C₂O₄•XH₂O，為測(cè)定X值，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
①稱(chēng)取wg草酸晶體配成100.0mL水溶液；
②取25.0mL所配草酸溶液置于錐形瓶中，加入適量稀H₂SO₄后，用濃度為cmol•LKMnO₄溶定．滴定時(shí)，所發(fā)生的反應(yīng)為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)①中為配制準(zhǔn)確濃度的草酸溶液，所需用到的儀器是：天平（含砝碼）、燒杯、藥匙和100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒．
（2）實(shí)驗(yàn)②中，滴定時(shí)，KMnO₄溶液應(yīng)裝在酸式滴定管 （填“酸式滴定管”、“堿式滴定管”或“移液管”中．原因是KMnO₄具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕堿式滴定管中的橡皮管．
（3）判斷滴定結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)是滴入最后一滴，待測(cè)液剛好出現(xiàn)紫色且半分鐘內(nèi)不褪色．
（4）若滴定時(shí)，反應(yīng)前后的兩次讀數(shù)分別為a和b，由此計(jì)算出草酸晶體的X值是$\frac{50W}{9c（b-a）}$-5．

Answer 1

分析 （1）為了配制準(zhǔn)確濃度的草酸溶液，所需要的實(shí)驗(yàn)儀器主要有天平（含砝碼）、燒杯、量筒、100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等；
（2）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕堿式滴定管中的橡皮管；
（3）在滴定過(guò)程中，目光應(yīng)注視錐形瓶中溶液顏色的變化；滴定終點(diǎn)時(shí)溶液顏色無(wú)色變化為紫色且在30s內(nèi)顏色不再恢復(fù)為原來(lái)顏色，證明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)；
（4）滴定管的刻度由上而下刻度增大，滴定前后兩次讀數(shù)分別為amL和bmL，故消耗KMnO₄溶液體積（b-a）mL，根據(jù)關(guān)系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄計(jì)算25.0mL草酸溶液中n（H₂C₂O₄），進(jìn)而計(jì)算100mL草酸溶液中n′（H₂C₂O₄），計(jì)算草酸的質(zhì)量，根據(jù)化學(xué)式質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算求X的值．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)①中為了配制準(zhǔn)確濃度的草酸溶液，所需要的實(shí)驗(yàn)儀器主要有天平（含砝碼）、燒杯、藥匙、100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等，故還需要100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒，
故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒；
（2）KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性，可以腐蝕堿式滴定管中的橡皮管，故KMnO₄溶液應(yīng)裝在酸式滴定管中；
故答案為：酸式滴定管；KMnO₄具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕堿式滴定管中的橡皮管；
（3）KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應(yīng)完畢，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液時(shí)，溶液由無(wú)色變?yōu)樽仙�，且半分鐘�?nèi)不褪色，即達(dá)滴定終點(diǎn)；
故答案為：滴入最后一滴，待測(cè)液剛好出現(xiàn)紫色且半分鐘內(nèi)不褪色；
（4）滴定管的刻度由上而下刻度增大，滴定前后兩次讀數(shù)分別為amL和bmL，故消耗KMnO₄溶液體積（b-a）mL，
n（KMnO₄）=c mol•L^-1×（b-a）×10^-3L=c×（b-a）×10^-3mol，
根據(jù)關(guān)系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄可知25.0mL草酸溶液中n（H₂C₂O₄）=2.5×c×（b-a）×10^-3mol，
則100mL草酸溶液中n′（H₂C₂O₄）=2.5×c×（b-a）×10^-3mol×$\frac{100mL}{25mL}$=c×（b-a）×10^-2mol，
草酸晶體中草酸的質(zhì)量為c×（b-a）×10^-2mol×90g/mol=0.9c（b-a）g，
由化學(xué)式可知：$\frac{90}{90+18x}$=$\frac{c×（b-a）×1{0}^{-2}mol×90g/mol}{Wg}$，解得x=$\frac{50W}{9c（b-a）}$-5，
故答案為：$\frac{50W}{9c（b-a）}$-5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原滴定與計(jì)算，難度中等，注意滴定時(shí)注意根據(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，側(cè)重于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力．