题目内容
【题目】乙二酸俗称草酸,草酸和草酸盐在化学实验中有比较重要的应用。
(1)已知草酸氢钠溶液呈酸性,请做出合理解释(结合离子方程式)______。
(2)已知草酸的Ka2>碳酸的Ka1,则相同浓度的Na2C2O4和碳酸钠溶液中,水的电离更强的是______。
(3)20.00mL 0.100mol/L VO2+离子恰好将20.00mL 0.050mol/L H2C2O4完全氧化成CO2,VO2+被还原为VOn+离子,则VOn+中的n值为______。
(4)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c mol/L的KMnO4的溶液滴定,滴定时,所发生的反应为:______ KMnO4+______ H2C2O4+______ H2SO4=______K2SO4+______CO2↑______MnSO4+______H2O
试回答下列问题:①配平上述化学方程式。
②该实验滴定时,指示剂应该______(填“加”或“不加”)。
③若滴定时,反应前后的两次读数分别为a mL和b mL,则实验测得的所配草酸溶液的物质的量浓度为______;由此计算出草酸晶体的x值是______。
【答案】HC2O4-H++C2O42- Na2CO3 2 2 5 3 1 10 2 8 不加 0.1c(b-a)mol/L
【解析】
(1)NaHC2O4溶液呈酸性,说明HC2O4-电离程度大于水解程度;
(2)酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,其对应的酸根离子水解程度越小,水的电离程度越小;
(3)VO2+离子恰好将H2C2O4完全氧化成CO2,则C元素的化合价由+3价升高为+4价,则V元素的化合价降低,由电子守恒计算;
(4)①该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价、C元素化合价由+3价变为+4价,根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式;
②该实验滴定时高锰酸钾溶液呈紫色,生成物中都呈无色;
③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)和c(H2C2O4),计算草酸的质量,根据化学式质量分数计算求x的值。
草酸是二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)在溶液中既存在HC2O4-的电离作用也存在其水解作用,电离产生H+使溶液显酸性,水解产生OH-使溶液显碱性;草酸氢钠溶液显酸性是草酸氢根离子电离作用大于水解作用,电离方程式为:HC2O4-H++C2O42-;
(2)酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,其对应的酸根离子水解程度越小,水的电离程度越小;由于草酸的Ka2>碳酸的Ka1,酸性:HC2O4->H2CO3>HCO3-,水解程度:C2O42-<CO32-,则相同浓度的Na2C2O4和碳酸钠溶液中,水的电离更强的是Na2CO3;
(3)VO2+离子恰好将H2C2O4完全氧化成CO2,则C元素的化合价由+3价升高为+4价,VO2+被还原为VOn+离子,则V元素的化合价由+5价降低+(n+2),由电子守恒可知,0.02L×0.1mol/L×(5-n-2)=0.02L×0.05mol/L×2×(4-3),解得n=2;
(4)①该反应中Mn元素化合价由反应前KMnO4中+7价变为反应后MnSO4中的+2价、C元素化合价由反应前H2C2O4中的+3价变为反应后CO2中的+4价,根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,故方程式系数由前到后依次是:2;5;3;1;10;2;8;
②该实验滴定时高锰酸钾溶液本身呈紫色,生成物中都呈无色,反应现象明显,不需要指示剂;
③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a mL和b mL,故消耗KMnO4溶液体积(b-a)mL,n(KMnO4)=c mol/L×(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,进而计算100mL草酸溶液中n′(H2C2O4)= 2.5×c×(b-a)×10-3mol×= c×(b-a)×10-2mol,c(H2C2O4)==0.1c×(b-a) mol/L,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:,解得x=。
【题目】用图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是
乙烯的制备 | 试剂X | 试剂Y | |
A | CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 | H2O | KMnO4酸性溶液 |
B | CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 | H2O | Br2的CCl4溶液 |
C | CH3CH2OH与浓H2SO4共热至170℃ | NaOH溶液 | KMnO4酸性溶液 |
D | CH3CH2OH与浓H2SO4共热至170℃ | NaOH溶液 | Br2的CCl4溶液 |
【题目】莫尔法是一种沉淀滴定法,以K2CrO4为指示剂,用标准硝酸银溶液滴定待测液,进行测定溶液中Cl-的浓度。已知:
银盐 性质 | AgCl | AgBr | Ag2CrO4 |
颜色 | 白 | 浅黄 | 砖红 |
滴定终点的现象是______,终点现象对应的离子反应方程式为______。为了测定产品中(NH4)2Cr2O7的含量,称取样品0.1500g,置于锥形瓶中,加50mL水,再加入2g KI(过量)及稍过量的稀硫酸溶液,摇匀,暗处放置10min,然后加150mL蒸馏水并加入3mL 0.5%淀粉溶液,用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液30.00mL,则上述产品中(NH4)2Cr2O7的纯度为______。(假定杂质不参加反应,已知:①Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-;②(NH4)2Cr2O7的摩尔质量为252g/mol)。