题目内容
【题目】(I)草酸的组成用H2C2O4表示,为了测定某草酸溶液的浓度,进行如下实验:称取Wg草酸晶体,配成100.00mL水溶液,取25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内,加入适量稀H2SO4后,用浓度为amolL﹣1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色为止,所发生的反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O.
试回答:
(1)实验中,标准液KMnO4溶液应装在_____式滴定管中,因为______________;
(2)实验中眼睛注视_____________________,直至滴定终点.判断到达终点的现象是_________;
(3)实验中,下列操作(其它操作均正确),会对所测草酸浓度有什么影响?(填偏大、偏小、无影响)
A.滴定前仰视刻度,滴定后俯视刻度_________;
B.锥形瓶在盛放待测液前未干燥,有少量蒸馏水_________;
C.滴定过程中摇动锥形瓶,不慎将瓶内的溶液溅出一部分_________;
(II)用50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应.通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是_________.
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_________________________________.
(3)依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热△H=___________;(结果保留一位小数)
序号 | 起始温度t1℃ | 终止温度t2℃ | |
盐酸 | 氢氧化钠溶液 | 混合溶液 | |
1 | 20.0 | 20.1 | 23.2 |
2 | 20.2 | 20.4 | 23.4 |
3 | 20.5 | 20.6 | 23.6 |
【答案】酸 高锰酸钾具有强氧化性 锥形瓶内颜色变化 当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液由无色变为紫红色且30s内不褪色 偏小 无影响 偏小 环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失 -51.8kJ/mol
【解析】
(I)(1)KMnO4溶液具有强氧化性,可以腐蚀橡皮管;(2)根据滴定的操作分析解答;KMnO4溶液呈紫色,草酸反应完毕,滴入最后一滴KMnO4溶液,紫色不褪去,说明滴定到终点;(3)根据c(待测)═分析误差;
(II)(1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作;(3)先根据表中测定数据计算出混合液反应前后的平均温度差,再根据Q=cm△T计算出反应放出的热量,最后计算出中和热。
(I)(1)KMnO4溶液具有强氧化性,可以腐蚀橡皮管,故KMnO4溶液应装在酸式滴定管中,故答案为:酸;因KMnO4溶液有强氧化性,能腐蚀橡皮管;
(2)滴定时,左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化;KMnO4溶液呈紫色,草酸反应完毕,滴入最后一滴KMnO4溶液,紫色不褪去,说明滴定到达终点,不需要外加指示剂,故答案为:锥形瓶内溶液颜色的变化;当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液由无色变为紫红色且30s内不褪色;
(3)A.滴定前仰视刻度,滴定后俯视刻度,造成V(标准)偏小,根据c(待测)═分析,c(待测)偏小,故答案为:偏小;
B.锥形瓶在盛放待测液前未干燥,有少量蒸馏水,对V(标准)无影响,根据c(待测)═分析,c(待测)无影响,故答案为:无影响;
C.滴定过程中摇动锥形瓶,不慎将瓶内的溶液溅出一部分,待测液减少,造成V(标准)偏小,根据c(待测)═分析,c(待测)偏小,故答案为:偏小。
(II)(1)由量热计的构造可知,该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,故答案为:减少实验过程中的热量损失;
(3)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃,反应后温度为:23.2℃,反应前后温度差为3.15℃;第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,反应后温度为:23.4℃,反应前后温度差为3.1℃;第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃,反应后温度为:23.6℃,反应前后温度差为:3.05℃;平均温度差为:3.1℃。
50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g℃),代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.18J/(g℃)×100g×3.1℃=1.2958kJ,即生成0.025mol的水放出热量为:1.2958kJ,所以生成1mol的水放出热量为:1.2958kJ×=-51.8kJ/mol,即该实验测得的中和热△H=-51.8kJ/mol,故答案为:-51.8kJ/mol。