题目内容

【题目】草酸是植物特别是草本植物常具有的成分,具有广泛的用途。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热易脱水、升华,170℃以上分解。常温下它的电离常数K1=5.4×102K2=5.4×105。回答下列问题:

(1)拟用下列装置分解草酸制备少量纯净的CO,其合理的连接顺序为___________(填字母序号)。

(2)相同温度条件下,分别用3支试管按下列要求完成实验:

试管

A

B

C

加入试剂

4mL 0.01mol/L KMnO4

1ml 0.1moL/L H2SO4

2mL 0.1mol/L H2C2O4

4mL 0.02mol/L KMnO4

1ml 0.1moL/L H2SO4

2mL 0.1mol/L H2C2O4

4mL 0.03mol/L KMnO4

1ml 0.1moL/L H2SO4

2mL 0.1mol/L H2C2O4

褪色时间

28秒

30秒

不褪色

写出试管B的离子方程式_____________________________________;上述实验能否说明“相同条件下,反应物浓度越大,反应速率越快”?____________(选填“能”或“不能”);简述你的理由:__________________________________

(3)设计实验证明草酸为弱酸的方案及其现象均正确的有_____________(填序号)。

A.室温下,取0.010mol/L的H2C2O4溶液,测其pH=2;

B.室温下,取0.010mol/L的NaHC2O4溶液,测其pH >7;

C.室温下,取pH=a(a<3)的H2C2O4溶液稀释100倍后,测其pH< a+2;

D.标况下,取0.10mol/L的H2C2O4溶液100mL与足量锌粉反应,收集到H2体积为224mL;

(4)为测定某H2C2O4溶液的浓度,取20.00mL H2C2O4溶液于锥形瓶中,滴入2-3滴指示剂,用0.1000mol/L的NaOH溶液进行滴定,并进行3次平行实验,所用NaOH溶液体积分别为19.98mL、20.02mL和22.00mL。

①所用指示剂为_______________;滴定终点时的现象为_________________________

②H2C2O4溶液物质的量浓度为_______________

③下列操作会引起测定结果偏高的是__________(填序号)。

A. 滴定管在盛装NaOH溶液前未润洗

B. 滴定过程中,锥形瓶震荡的太剧烈,以致部分液体溅出

C. 滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数

D. 滴定前读数正确,滴定终点时仰视读数

【答案】 A-E-D(A-E-F-D也给分) 2MnO4- +5H2C2O4 +6H+=2Mn2+ +10CO2↑+8 H2O 实验中KMnO4的浓度cB>cA,且其反应速率νB>νA C 酚酞 锥形瓶内溶液由无色变成(粉)红色,且半分钟内不变化 0.05000mol/L A D

【解析】1)草酸分解时还产生水蒸气和CO2,所以必须首先除去CO2,又因为CO难溶于水,密度和空气接近,因此正确的顺序是A-E-D。(2)酸性高锰酸钾能氧化草酸,因此试管B中反应的离子方程式为2MnO4- +5H2C2O4 +6H+=2Mn2+ +10CO2↑+8 H2O;根据表中数据可知实验中KMnO4的浓度cBcA,且其反应速率νBνA,所以上述实验能说明“相同条件下,反应物浓度越大,反应速率越快”。(3A.室温下,取0.010mol/LH2C2O4溶液,由于草酸是二元酸,因此测其pH=2不能说明是弱酸,A错误;B.根据电离平衡常数可知草酸氢钠溶液中草酸氢根离子的电离程度大于水解程度,即室温下,取0.010mol/LNaHC2O4溶液的pH7B错误;C.室温下,取pH=aa3)的H2C2O4溶液稀释100倍后,测其pHa+2,这说明稀释过程中继续电离出氢离子,即存在电离平衡,属于弱酸,C正确;D.标况下,取0.10mol/LH2C2O4溶液100mL与足量锌粉反应,收集到H2体积为224mL,只能说明是二元酸,不能说明是弱酸,D错误,答案选C;(4)①强碱滴定弱酸,终点溶液显碱性,所用指示剂为酚酞;滴定终点时的现象为锥形瓶内溶液由无色变成(粉)红色,且半分钟内不变化;②消耗标准液的体积平均值是20.00mL,所以草酸溶液物质的量浓度为0.1000mol/L÷20.0500mol/L;③A. 滴定管在盛装NaOH溶液前未润洗,标准液被稀释,体积增加,测定结果偏高,A正确;B. 滴定过程中,锥形瓶震荡的太剧烈,以致部分液体溅出,消耗标准液体积减小,测定结果偏低,B错误;C. 滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数,读数偏小,测定结果偏低,C错误;D. 滴定前读数正确,滴定终点时仰视读数,读数偏大,测定结果偏高,D正确,答案选AD

练习册系列答案
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已知:①Ksp(MnS)=2.5×10-13Ksp(ZnS)=1.6×10-24

Mn(OH)2开始沉淀时pH为8.3,完全沉淀的pH为9.8

⑴碱性锌锰干电池是以锌粉为负极,二氧化锰为正极,氢氧化钾溶液为电解质。电池总反应为2MnO2+ Zn+2KOH= 2MnOOH+K2ZnO2,请写出电池的正极反应式_____________

⑵为了提高碳包的浸出效率,可以采取的措施有________________________;(写一条即可)

⑶向滤液1中加入MnS的目的是__________________________________________

⑷已知MnSO4的溶解度曲线如图所示,从滤液2中析出MnSO4·H2O晶体的操作是蒸发结晶、____________________、洗涤、低温干燥;

⑸为了选择试剂X,在相同条件下,分别用3 g碳包进行制备MnSO4的实验,得到数据如表1,请写出最佳试剂X与碳包中的主要成分发生反应的化学方程式_____________

⑹工业上经常采用向滤液2中加入NaHCO3溶液来制备MnCO3,不选择Na2CO3溶液的原因是___________________________________

⑺该科研小组利用EDTA(乙二胺四乙酸二钠,阴离子简写为Y2-)进行络合滴定测定Mn2+在电池中的百分含量,化学方程式可以表示为Mn2++Y2-=MnY。实验过程如下:

准确称量一节电池的质量平均为24.00g,完全反应后,得到200.00mL滤液2,量取10.00mL滤液2稀释至100.00mL,取20.00mL溶液用0.0500molL-1EDTA标准溶液滴定,平均消耗标准溶液22.00mL,则该方案测得Mn元素的百分含量为________。(保留3位有效数字)

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