题目内容

【题目】某化学学习小组用酸性KMnO4溶液与H2C2O4(K1 = 5.4 × 10-2)的反应(此反应为放热反应)进行如下实验:

Ⅰ、探究条件对化学反应速率的影响,并设计了如下的方案记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器:0.20 molL-1 H2C2O4溶液、0.010 molL-1 KMnO4 溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽

物理量

V(H2C2O4溶液)/mL

V(蒸馏水)/mL

V(KMnO4溶液)/mL

T/℃

2.0

0

4.0

50

2.0

0

4.0

25

2.0

a

4.0

25

(1)完成该反应的实验原理: + MnO4- + = CO2↑ + Mn2+ + H2O_______________

(2)上述实验①②是探究___________对化学反应速率的影响;若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响,则 a ___________;乙是实验需要测量的物理量,则表格中应填写_______________

Ⅱ、测定H2C2O4xH2Ox值。已知:M(H2C2O4) = 90 gmol-1①称取1.260 g 纯草酸晶体,将草酸制成 100.00 mL 水溶液为待测液; ②取 25.00 mL 待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀 H2SO4③用浓度为 0.05 000 molL-1KMnO4标准溶液进行滴定。

(1)某学生的滴定方式(夹持部分略去)如下,最合理的是________(选填 a、b)。由图可知消耗 KMnO4 溶液体积为________ mL。

(2)滴定终点锥形瓶内现象为__________________________________________________

(3)通过上述数据,求得 x =______________

(4)下列操作会造成所测x偏大的是____________(填字母)。

A.滴定终点俯视读数

B.锥形瓶用待测溶液润洗

C.滴定前有气泡,滴定后没有气泡

D.配制100 mL待测溶液时,有少量溅出

【答案】5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ = 10CO2↑ + 2Mn2+ + 8H2O 温度 1.0 t(溶液褪色时间)/s b 20.00 滴最后一滴KMnO4,溶液由无色变为紫红色,且半分钟不褪色 2 AD

【解析】

.(1)根据化合价升降法进行配平

(2)探究影响化学反应速率因素,要求其他条件不变,即①②探究温度对化学反应速率的影响,溶液体积都是6.0mL,因此a=1.0,乙:溶液褪色时间/s;

.(1)KMnO4具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,故应用酸式滴定管盛装;根据酸式滴定管的结构可知溶液的体积;

(2)可利用KMnO4溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点时;

(3)根据物质的量的比等于个数比进行解答;

(4)根据C(待测)=C(标准)V(标准)/V(待测)进行误差分析。

.(1)草酸具有还原性,高锰酸钾具有强氧化性,把C转化成CO2,本身被还原成Mn2,根据化合价升降法,配平得:2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故答案为:2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。

(2)实验①②其它条件相同,只有温度不同,所以是探究温度对化学反应速率的影响;实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响,就要使反应物浓度不同,现所取的草酸浓度一样,所以通过加水来改变浓度,故表格中应填写:V(蒸馏水)/mL,为了让实验更有对比性,溶液的体积要控制一样,故a1.0;要比较反应的快慢就需要反应时间,所以表格中应填写:t(溶液褪色时间)/s,故答案为:温度,1.0,t(溶液褪色时间)/s。

.(1)因为KMnO4具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,故应用酸式滴定管盛装;滴定前刻度为0.80ml,滴定后刻度是20.80ml,所以消耗高锰酸钾的体积为(20.80-0.80)mL=20.00mL;故答案为:b,20.00。

(2)可利用KMnO4溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点时,再滴加KMnO4溶液时,溶液将由无色变为紫色,故答案为: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。

(3)由题给化学方程式及数据可知,1.260g纯草酸晶体中含H2C2O4的物质的量为:0.1000mol/L×10.00mL×10-3L/mL×5/2×100mL/25mL=0.0100mol,则1.260gH2C2O4xH2O中含H2O的物质的量为(1.260g-0.0100mol×90g/mol)/18g/mol=0.0200mol,所以n(H2C2O4):n(H2O)=0.0100mol:0.0200mol=1:x,x=2。

(4)A.若滴定终点时俯视读数,读数偏小,结果偏低,则消耗酸性KMnO4溶液的体积偏小,由此所得n(H2C2O4)偏小,则n(H2O)偏大,故A正确

B.锥形瓶用待测溶液润洗,消耗标准液体积增加,结果偏高,则消耗酸性KMnO4溶液的体积偏高,由此所得n(H2C2O4)偏大,则n(H2O)偏小B错误

C.滴定前有气泡,滴定后没有气泡,消耗标准液体积增加,结果偏高,则消耗酸性KMnO4溶液的体积偏高,由此所得n(H2C2O4)偏大,则n(H2O)偏小,故C错误

D.配制100mL待测溶液时,有少量溅出,浓度偏低,则消耗酸性KMnO4溶液的体积偏小,由此所得n(H2C2O4)偏小,则n(H2O)偏大,故D正确

故答案为:AD。

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