Question

17．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100.00mL水溶液．稱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溶液滴定到KMnO₄不再褪色為止，所發生的反應：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O，試回答：
（1）實驗中不需要的儀器有（填序號）cf，還缺少的儀器有（填名稱）鐵架臺（帶滴定管夾）．
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．玻璃棒球   i．藥匙   j．燒瓶
（2）實驗中，標準液KMnO₄溶液應裝在酸式滴定管中，因為KMnO4溶液有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管中的橡皮管．
（3）若在接近滴定終點時，用少量蒸餾水將錐形瓶內壁沖洗一下，再繼續滴定至終點，則所測得的x值會無影響（偏大、偏小、無影響）
（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）實驗有兩個過程：配制準確濃度的草酸溶液，所需要的實驗儀器主要有天平（含砝碼）、燒杯、藥匙、100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等；
用高錳酸鉀溶液進行滴定測草酸的物質的量：所需要的實驗儀器主要有燒杯、酸式滴定管、鐵架臺（帶滴定管夾）、錐形瓶等；根據以上操作中使用的儀器進行解答；
（2）KMnO₄溶液具有強氧化性，能夠腐蝕橡皮管，故KMnO₄溶液應裝在酸式滴定管中；
（3）根據實驗操作對c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$的影響分析誤差；
（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，從而計算出樣品中含有草酸的質量、結晶水的質量，最后計算出草酸晶體中x值．

解答 解：（1）為了準確配制一定濃度濃度的草酸溶液，所需要的實驗儀器主要為：天平（含砝碼）、燒杯、藥匙、100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等；
用高錳酸鉀溶液進行滴定測草酸的物質的量，所需要的實驗儀器主要有：燒杯、酸式滴定管、鐵架臺（帶滴定管夾）、錐形瓶等，
則在以上操作中不需要的儀器有：c.100mL量筒、f．漏斗；還缺少的儀器為：鐵架臺（帶滴定管夾），
故答案為：cf；鐵架臺（帶滴定管夾）；
（2）KMnO₄溶液具有強氧化性，可以腐蝕堿式滴定管中的橡皮管，故KMnO₄溶液應裝在酸式滴定管中，
故答案為：酸；KMnO4溶液有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管中的橡皮管；
（3）在接近滴定終點時，用少量蒸餾水將錐形瓶內壁沖洗一下，再繼續滴定至終點，蒸餾水不影待測液的物質的量，對V（標準）無影響，根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$可知，c（待測）不變，則對所測得的x值無影響，
故答案為：無影響；
（4）2KMnO₄ ～5H₂C₂O₄
   2             5
aV×10^-3mol   0.025×cmol
c=$\frac{5aV×1{0}^{-3}mol}{2×0.025mol}$=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滴定誤差分析，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，能夠根據操作步驟選用儀器、根據操作方法判斷滴定誤差．