Question

12．乙二酸俗名草酸，下面是化學學習小組的同學對草酸晶體（H₂C₂O₄•xH₂O）進行的探究性學習的過程，請你參與并協助他們完成相關學習任務．
該組同學的研究課題是：探究測定草酸晶體（H₂C₂O₄•xH₂O）中x的值．通過查閱資料和網絡查尋得，草酸易溶于水，水溶液可以用酸性KMnO₄溶液進行滴定：
2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
學習小組的同學設計了滴定的方法測定x值．
①稱取1.260g純草酸晶體，將其制成100.00mL水溶液為待測液．
②取25.00mL待測液放入錐形瓶中，再加入適量的稀H₂SO₄
③用濃度為0.1000mol•L^-1的KMnO₄標準溶液進行滴定，達到終點時消耗了10.00mL．
請回答下列問題：
（1）滴定時，將酸性KMnO₄標準液裝在如圖中的甲（填“甲”或“乙”）滴定管中．
（2）本實驗滴定達到終點的標志是當滴入最后一滴酸性KMnO₄溶液時，溶液由無色變為紫色，且半分鐘內不褪色，即達滴定終點．
（3）通過上述數據，求得x=2．討論：
①若滴定終點時俯視滴定管，則由此測得的x值會偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”，下同）．
②若滴定時所用的酸性KMnO₄溶液因久置而導致濃度變小，則由此測得的x值會偏小．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀可氧化橡膠；
（2）高錳酸鉀溶液為紫色，滴定終點時溶液顯紫色；
（3）結合2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O及H₂C₂O₄•xH₂O的質量計算x；
①若滴定終點時俯視滴定管，消耗高錳酸鉀溶液的體積偏小；
②若滴定時所用的酸性KMnO₄溶液因久置而導致濃度變小，消耗高錳酸鉀溶液的體積偏大，以此來解答．

解答 解：（1）KMnO₄標準溶液具有強氧化性，應裝在酸式滴定管中，選甲，故答案為：甲；
（2）本實驗滴定達到終點的標志是：最后一滴高錳酸鉀滴入后，錐形瓶內的溶液突然呈現紫色（或紫紅色），且半分鐘內溶液不褪色，
故答案為：當滴入最后一滴酸性KMnO₄溶液時，溶液由無色變為紫色，且半分鐘內不褪色，即達滴定終點；
（3）由題給化學方程式及數據可知，1.260g純草酸晶體中含H₂C₂O₄的物質的量為0.1000 mol/L×10.00 mL×10^-3L/mL×5/2×100 mL/25 mL=0.0100 mol，則1.260 g H₂C₂O₄•xH₂O中含H₂O的物質的量為$\frac{1.260g-0.0100mol×90g/mol}{18g/mol}$=0.0200 mol，則x=2，
故答案為：2；
①若滴定終點時俯視滴定管，則所得消耗酸性KMnO₄溶液的體積偏小，由此所得n（H₂C₂O₄）偏小，則n（H₂O）偏大，x偏大，故答案為：偏大；
②若滴定時所用的酸性KMnO₄溶液因久置而導致濃度變小，則消耗其體積偏大，所得x值偏小，故答案為：偏小．

點評 本題考查物質含量的測定實驗，為高頻考點，把握儀器的使用、氧化還原反應、實驗技能為解答關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意結合反應計算，題目難度不大．