Question

測(cè)定石灰石中鈣元素的質(zhì)量百分含量時(shí)，都是先把鈣元素全部轉(zhuǎn)化為草酸鈣沉淀 （CaC₂O₄?H₂O），然后將草酸鈣沉淀 （CaC₂O₄?H₂O），用硫酸溶解，用a mol/L的標(biāo)準(zhǔn)高錳酸鉀溶液滴定生成的草酸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：H₂C₂O₄+MnO₄^-+H⁺→Mn²⁺+CO₂↑+H₂O（未配平）．
（1）配平后離子方程式的系數(shù)依次為

 

、

 

、

 

、

 

、

 

、

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)前，首先要精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，配制時(shí)需要
的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、250mL容量瓶外，還需

 

．
（3）上述實(shí)驗(yàn)中的KMnO₄溶液需要酸化，不能使用鹽酸酸化的原因是

 

．
（4）開始取用樣品的質(zhì)量為m g，硫酸溶解后所得草酸溶液的體積為100mL，每次取25.00mL進(jìn)行滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)所耗KMnO₄ 溶液體積為 b mL，所得草酸溶液的物質(zhì)的量的濃度是

 

；石灰石中鈣元素的質(zhì)量百分含量為

 

．（相對(duì)原子質(zhì)量：Ca-40）

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）依據(jù)元素化合價(jià)變化，結(jié)合多種轉(zhuǎn)移守恒，原子守恒、電荷守恒配平書寫得到；
（2）依據(jù)溶液配制的實(shí)驗(yàn)步驟和過程分析需要的儀器；
（3）鹽酸溶液中氯離子可以被高錳酸鉀溶液氧化損耗；
（4）依據(jù)離子方程式定量關(guān)系計(jì)算得到；

解答： 解：（1）H₂C₂O₄+MnO₄^-+H⁺→Mn²⁺+CO₂↑+H₂O，反應(yīng)中碳元素化合價(jià)+3價(jià)變化為+4價(jià)，錳元素 化合價(jià)+7價(jià)變化為+2價(jià)，電子轉(zhuǎn)移守恒，草酸前乘5，高錳酸根離子前乘2，結(jié)合電荷守恒和一種守恒配平得到離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
故答案為：5、2、6、2、10、8；
（2）精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，配制時(shí)需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、250mL容量瓶外，還需膠頭滴管，量筒；
故答案為：膠頭滴管，量筒；
（3）實(shí)驗(yàn)中的KMnO₄溶液需要酸化，不能使用鹽酸酸化的原因是MnO₄會(huì)把Cl^-氧化而損耗；
故答案為：MnO₄會(huì)把Cl^-氧化而損耗；
（4）開始取用樣品的質(zhì)量為m g，硫酸溶解后所得草酸溶液的體積為100mL，每次取25.00mL進(jìn)行滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)所耗KMnO₄ 溶液體積為 b mL，
5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
5       2
n      amol/L×b×10^-3L
n=2.5ab×10^-3mol
所得草酸溶液的物質(zhì)的量的濃度=

2.5ab×10-3mo

0.025L

=0.1ab  mol/L；
  5CaC₂O₄?H₂O～5H₂C₂O₄～2MnO₄^-
   5            5
2.5ab×10^-3mol 2.5ab×10^-3mol
100ml溶液中CaC₂O₄?H₂O物質(zhì)的量=2.5ab×10^-3mol×

100

25

=0.01abmol
石灰石中鈣元素的質(zhì)量百分含量=

0.01abmol×40g/mol

mg

×100%=

40ab

m

%
故答案為：0.1abmol/L；    

40ab

m

%；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法和實(shí)驗(yàn)探究，溶液配制方法，以后有反應(yīng)離子方程式書寫，主要是定量分析計(jì)算，掌握體積變化和定量計(jì)算式解題關(guān)鍵，題目難度中等．