题目内容
15.草酸晶体的组成可表示为:H2C2O4•XH2O,为测定X值,进行下列实验:①称取wg草酸晶体配成100.0mL水溶液;
②取25.0mL所配草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4后,用浓度为cmol•LKMnO4溶定.滴定时,所发生的反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
请回答下列问题:
(1)实验①中为配制准确浓度的草酸溶液,所需用到的仪器是:天平(含砝码)、烧杯、药匙和100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒.
(2)实验②中,滴定时,KMnO4溶液应装在酸式滴定管 (填“酸式滴定管”、“碱式滴定管”或“移液管”中.原因是KMnO4具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管中的橡皮管.
(3)判断滴定结束的标准是滴入最后一滴,待测液刚好出现紫色且半分钟内不褪色.
(4)若滴定时,反应前后的两次读数分别为a和b,由此计算出草酸晶体的X值是$\frac{50W}{9c(b-a)}$-5.
分析 (1)为了配制准确浓度的草酸溶液,所需要的实验仪器主要有天平(含砝码)、烧杯、量筒、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等;
(2)高锰酸钾具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管中的橡皮管;
(3)在滴定过程中,目光应注视锥形瓶中溶液颜色的变化;滴定终点时溶液颜色无色变化为紫色且在30s内颜色不再恢复为原来颜色,证明反应达到终点;
(4)滴定管的刻度由上而下刻度增大,滴定前后两次读数分别为amL和bmL,故消耗KMnO4溶液体积(b-a)mL,根据关系式2KMnO4~5H2C2O4计算25.0mL草酸溶液中n(H2C2O4),进而计算100mL草酸溶液中n′(H2C2O4),计算草酸的质量,根据化学式质量分数计算求X的值.
解答 解:(1)实验①中为了配制准确浓度的草酸溶液,所需要的实验仪器主要有天平(含砝码)、烧杯、药匙、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等,故还需要100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒,
故答案为:100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒;
(2)KMnO4溶液具有强氧化性,可以腐蚀碱式滴定管中的橡皮管,故KMnO4溶液应装在酸式滴定管中;
故答案为:酸式滴定管;KMnO4具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管中的橡皮管;
(3)KMnO4溶液呈紫色,草酸反应完毕,当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪色,即达滴定终点;
故答案为:滴入最后一滴,待测液刚好出现紫色且半分钟内不褪色;
(4)滴定管的刻度由上而下刻度增大,滴定前后两次读数分别为amL和bmL,故消耗KMnO4溶液体积(b-a)mL,
n(KMnO4)=c mol•L-1×(b-a)×10-3L=c×(b-a)×10-3mol,
根据关系式2KMnO4~5H2C2O4可知25.0mL草酸溶液中n(H2C2O4)=2.5×c×(b-a)×10-3mol,
则100mL草酸溶液中n′(H2C2O4)=2.5×c×(b-a)×10-3mol×$\frac{100mL}{25mL}$=c×(b-a)×10-2mol,
草酸晶体中草酸的质量为c×(b-a)×10-2mol×90g/mol=0.9c(b-a)g,
由化学式可知:$\frac{90}{90+18x}$=$\frac{c×(b-a)×1{0}^{-2}mol×90g/mol}{Wg}$,解得x=$\frac{50W}{9c(b-a)}$-5,
故答案为:$\frac{50W}{9c(b-a)}$-5.
点评 本题考查氧化还原滴定与计算,难度中等,注意滴定时注意根据关系式进行计算,掌握根据关系式计算方法,侧重于考查学生的实验能力和计算能力.
①用药匙向烧瓶中加入浓盐酸,再向分液漏斗中装入MnO2粉末;②用酒精灯直接加热烧瓶;
③需检查装置的气密性;④多余氯气用NaOH溶液吸收;⑤可用装有碱石灰的干燥管干燥氯气.
A. | ①④⑤ | B. | ③④ | C. | ②④⑤ | D. | ①②③ |
(1)在甲、乙两个烧杯中,分别装入 40mL 浓度均为 2mol•L-1的稀硫酸和稀硝酸,并向其中各加入 4g 束状铜丝,观察现象,试完成下列实验报告:
实验示意图 | 实验现象 | 解释 |
甲: | 无明显现象 | 稀硫酸只能表现酸的氧化性,而铜排在金属活动顺序表氢之后,不能将氢置换出来. |
乙: | 铜丝逐渐溶解,铜丝表面有气泡产生,溶液颜色变蓝 | 稀硝酸是氧化性的酸,能与铜发生反应:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O |
(3)若甲中硫酸溶液体积 V(V>40mL)可变,其余数据不变,则:
①当甲、乙烧杯混合充分反应后,溶液中只有一种溶质时,V=60mL
②能否通过硫酸溶液体积的改变,使铜丝在甲、乙烧杯混合充分反应后完全溶解?试写出推理过程否.
(1)准确称取5.0g烧碱样品,将已称好的样品配成250mL待测液,需要的仪器除了烧杯,玻璃棒还有250mL容量瓶、胶头滴管.
(2)取10ml待测液于锥形瓶中,用0.2mol/L的标准盐酸滴定待测烧碱溶液,滴定时边滴边摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内溶液的盐酸变化,直到滴定终点.
(3)判断到达滴定终点的实验现象是当滴入最后一滴盐酸,溶液由红色变为无色,且半分钟内不褪色.
滴定次数 | 待测液体积(mL) | 标准盐酸体积(mL) 滴定前读数(mL)滴定后读数(mL) | |
第一次 | 10.00 | 0.50 | 20.40 |
第二次 | 10.00 | 4.00 | 24.10 |
(5)下列操作会使实验结果偏低的是D
A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,即装入标准盐酸进行滴定
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,后装入NaOH溶液进行滴定
C.用碱式滴定管取10.00mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入适量蒸馏水,最后用标准盐酸进行滴定
D.滴定过程中振荡锥形瓶时,有少量溶液洒在锥形瓶外面.
待沉淀离子 | Fe2+ | Fe3+ | Zn2+ |
开始沉淀时pH | 5.8 | 1.1 | 5.9 |
完全沉淀时pH | 8.8 | 3.2 | 8.0 |
(2)用KMnO4溶液除去Mn2+的离子方程式为2MnO4-+3Mn2++2H2O═5MnO2↓+4H+.
(3)滤渣2主要成分的化学式是Fe(OH)3.
(4)过滤2所得滤液中含有的主要阳离子是Na+、K+.
(5)生成的产品需经充分洗涤,检验产品完全洗净的方法是取最后一次洗涤液,加盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀,则已洗净.
(6)Zn2+完全沉淀时溶液中c(Zn2+)=10-5mol•L-1,则该温度下Ksp[Zn(OH)2]的值为10-17.