Question

12．草酸晶體的組成可用H₂C₂O₄•xH₂O表示，為了測定x值，進行如下實驗：稱取Wg草酸晶體，配成100mL水溶液．量取25.00mL所配制的草酸溶液置于錐形瓶內，加入適量稀H₂SO₄后，用濃度為amol•L^-1的KMnO₄溶液滴定，所發生的反應：KMnO₄+H₂C₂O₄+H₂SO₄=K₂SO₄+CO₂↑+MnSO₄+H₂O
試回答：
（1）實驗中，KMnO₄溶液應裝在酸式滴定管中．
（2）滴定過程中需要加入的指示劑為不需要（填指示劑的名稱或“不需要”），確定反應達到滴定終點時的現象是．
（3）圖I表示100mL量筒中液面的位置，A與B，B與C刻度間相差10mL，如果刻度A為30，量筒中液體的體積是22.0mL．圖II表示25mL滴定管中液面的位置，如果液面處的讀數是a，則滴定管中液體的體積（填代號）D．
A．是amL            B．是（25-a）mLC．一定大于amL      D．一定大于（25-a）mL
（4）在滴定過程中若用amol•L^-1的KMnO₄溶液VmL，則所配制的草酸溶液的物質的量濃度為0.1aVmol•L^-1，由此可計算x的值是$\frac{50W}{9aV}$-5．

Answer 1

分析 （1）KMnO₄溶液具有強氧化性，能夠腐蝕橡皮管，不能裝在酸堿式滴定管中，只能用酸式滴定管；
（2）KMnO₄溶液本身是紫色，草酸反應完畢，滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去，說明滴定到終點；
（3）圖I表示100mL量筒中液面的位置，A與B，B與C刻度間相差10mL，如果刻度A為30，則B的刻度為20，所以量筒中液體的體積讀數為22mL，在滴定管的下端有一段沒有刻度，且0刻度在上面，所以液面處的讀數是a時，滴定管中液體的體積大于（25-a）mL；
（4）根據化學方程式中各物質的關系進行計算出草酸的濃度，并根據Wg草酸晶體中草酸與結晶水的質量比可計算出x的值．

解答 解：（1）KMnO₄溶液具有強氧化性，能夠腐蝕橡皮管，不能裝在酸堿式滴定管中，只能用酸式滴定管，
故答案為：酸；
（2）KMnO₄溶液本身是紫色，所以在滴定草酸時不需要用指示劑，確定反應達到滴定終點時的現象是：滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由無色變紅色（紫紅色），且半分鐘不褪色，
故答案為：不需要；滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由無色變紅色（紫紅色），且半分鐘不褪色；
（3）圖I表示100mL量筒中液面的位置，A與B，B與C刻度間相差10mL，如果刻度A為30，則B的刻度為20.0mL，所以量筒中液體的體積讀數為22.0mL，在滴定管的下端有一段沒有刻度，且0刻度在上面，所以液面處的讀數是a時，滴定管中液體的體積大于（25-a）mL，故選D，
故答案為：22.0； D；
（4）2KMnO₄～5H₂C₂O₄
               2         5
 aV×10^-3mol   0.025×cmol
c=$\frac{5aV×10{\;}^{-3}mol}{2×0.025mol}$=0.1aVmol•L^-1，
樣品中含有草酸的質量為：90g/mol×0.1aVmol/L×0.025L×4=0.9aVg，Wg草酸晶體中含有結晶水的質量為：Wg-0.9aVg，
草酸晶體中含有結晶水數目為：x=$\frac{\frac{Wg-0.9aVg}{18g/mol}}{\frac{0.9aVg}{90g/mol}}$=$\frac{50W}{9aV}$-5，
故答案為：0.1aV；$\frac{50W}{9aV}$-5．

點評 本題考查一定物質的量濃度溶液配制、滴定操作中儀器的選用及計算等，題目難度中等，注意掌握配制一定物質的量濃度的溶液即中和滴定操作的方法，能夠根據實驗原理進行計算．