题目内容
2．
已知H2C2O4为二元中强酸．某化学兴趣小组为测定含Na2SO4、NaHC2O4和H2C2O4•2H2O的试样中各物质的质量分数，进行了如下实验：①称取10.0g试样，加水溶解，配成250mL试样溶液
②用酸式滴定管分别量取25.00mL试样溶液两份于锥形瓶中
③第一份溶液中加2～3滴指示剂，用0.2500mol•L-1NaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液20.00mL
④第二份溶液用0.1000mol•L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定，消耗高锰酸钾溶液16.00mL
回答下列问题：
（1）写出NaHC2O4溶液与NaOH溶液反应的离子方程式HC2O4-+OH-=H2O+C2O42-．
（2）步骤①配制试样溶液时所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、250mL容量瓶．
（3）步骤③若滴定终点时溶液的pH=8.3，则选择的指示剂为酚酞．若用某部分刻度模糊不清的50mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面处于如图所示的刻度处，则管内液体的体积D （填代号）．
a．等于23.60mL b．等于27.60mL c．小于23.60mL d．大于27.60mL
（4）滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察锥形瓶内溶液颜色的变化．
（5）完成并配平下列离子方程式：
5C2O${\;}_{4}^{2-}$+2MnO${\;}_{4}^{-}$+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O．
（6）步骤③中，高锰酸钾溶液应装在酸式 滴定管里；该步判断滴定终点的方法是溶液由无色变为浅红色且在半分钟内不褪色．
（7）试样中Na2SO4的质量分数为53.8%（保留3位有效数字）．
分析 （1）NaHC2O4溶液与NaOH溶液反应生成Na2C2O4和水；
（2）配制试样溶液时所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、250mL容量瓶；
（3）步骤③若滴定终点时溶液的pH=8.3，则应选择碱性指示剂，滴定管0刻度在上面，每一个小刻度为0.1mL，据此答题；
（4）根据滴定操作要求，眼睛应观察锥形瓶内溶液颜色的变化；
（5）反应中碳从+3价升为+4价，锰从+7价降为+2价，根据化合升降法及元素守恒和电荷守恒配平离子方程式；
（6）步骤③中，高锰酸钾溶液有强氧化性，能氧化乳胶管，滴定终点时溶液由无色变成浅红色；
（7）设样品中NaHC2O4为xmol，H2C2O4•2H2O为ymol，根据第一份溶液中加2～3滴指示剂，用0.2500mol•L-1 NaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液20.00mL可得x+2y=0.2500×0.02mol=0.005mol，根据第二份溶液用0.1000mol•L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定，消耗高锰酸钾溶液16.00mL，结合电子得失守恒，可得x+y=$\frac{5}{2}$×0.1000×0.016mol=0.004mol，据此计算出NaHC2O4和H2C2O4•2H2O的质量，再确定试样中Na2SO4的质量分数；
解答 解：（1）NaHC2O4溶液与NaOH溶液反应生成Na2C2O4和水，反应的离子方程式为HC2O4-+OH-=H2O+C2O42-，
故答案为：HC2O4-+OH-=H2O+C2O42-；
（2）配制试样溶液时所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、250mL容量瓶，
故答案为：胶头滴管、250mL容量瓶；
（3）步骤③若滴定终点时溶液的pH=8.3，则应选择碱性指示剂为酚酞，滴定管0刻度在上面，每一个小刻度为0.1mL，所以根据图上的刻度管内液体的体积应为大于27.60mL，故选D，
故答案为：酚酞；D；
（4）根据滴定操作要求，眼睛应观察锥形瓶内溶液颜色的变化，
故答案为：锥形瓶内溶液颜色的变化；
（5）反应中碳从+3价升为+4价，锰从+7价降为+2价，根据化合升降法及元素守恒和电荷守恒可知离子方程式为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，
故答案为：5、2、6、10、2、8H2O；
（6）步骤③中，高锰酸钾溶液有强氧化性，能氧化乳胶管，所以高锰酸钾溶液应装在酸式滴定管里，判断滴定终点的方法是溶液由无色变为浅红色且在半分钟内不褪色，
故答案为：酸式；溶液由无色变为浅红色且在半分钟内不褪色；
（7）设样品中NaHC2O4为xmol，H2C2O4•2H2O为ymol，根据第一份溶液中加2～3滴指示剂，用0.2500mol•L-1 NaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液20.00mL可得x+2y=0.2500×0.02mol=0.005mol，根据第二份溶液用0.1000mol•L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定，消耗高锰酸钾溶液16.00mL，结合电子得失守恒，可得x+y=$\frac{5}{2}$×0.1000×0.016mol=0.004mol，所以$\left\{\begin{array}{l}{x+2y=0.005}\\{x+y=0.004}\end{array}\right.$，解得x=0.003，y=0.001，所以10.0g试样中含有NaHC2O4的质量为$\frac{250}{25}$×112×0.003g=3.36g，H2C2O4•2H2O的质量为$\frac{250}{25}$×126×0.001g=1.26g，则试样中Na2SO4的质量分数为$\frac{10-1.26-3.36}{10}$×100%=53.8%，
故答案为：53.8%．
点评 本题考查氧化还原滴定原理与应用、探究影响速率的因素，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合运用，需要学生具备扎实的基础知识与运用知识分析问题、解决问题的能力．
．
．| Ⅰ | Ⅱ | |
| ① | 把Fe放入稀硫酸中 | 把Fe放入稀硝酸中 |
| ② | Ca（HCO3）2溶液中加入足量的NaOH溶液 | Ca（OH）2溶液中加入足量的NaHCO3溶液 |
| ③ | 将0.1mol Cl2通入含0.3mol FeBr2的溶液中 | 将0.3mol Cl2通入含0.1mol FeBr2的溶液中 |
| ④ | 将少量SO2通入到足量氨水 | 足量SO2通入少量的氨水 |
| Ⅰ | Ⅱ | |
| ① | ||
| ② | ||
| ③ | ||
| ④ |
| A． | 玻璃杯 | B． | 羊毛毯 | C． | 塑料啤酒箱 | D． | 铝合金窗 |
| 化学反应 | 平衡常数 | 温度℃ | |
| 500 | 800 | ||
| ①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g） | K1 | 2.5 | 0.15 |
| ②H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g） | K2 | 1.0 | 2.50 |
| ③3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） | K3 | ||
（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图1所示．则平衡状态由A变到B时，平衡常数KA=KB（填“＞”、“＜”或“=”）．据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=K1•K2（用K1、K2表示），反应③为放热反应（填“吸热”或“放热”）．
（3）在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ．
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是加入催化剂．
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是将容器的体积快速压缩至2L．
（4）甲醇燃料电池有着广泛的用途，同时Al-AgO电池是应用广泛的鱼雷电池，其原理如图3所示．则该电池的负极反应式是Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O．
（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸．通常状况下，将a mol•L-1的醋酸与b mol•L-1 Ba（OH）2溶液等体积混合，反应平衡时，2c（Ba2+）=c（CH3COO-），用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为$\frac{2b}{a-2b}×1{0}^{-7}$L/mol．
