题目内容
【题目】乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。
(1)小刚在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时,他往A、B两支试管中均加入4 mL 0.01 mol·L-1的酸性KMnO4溶液和2 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于冷水中,记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间tA________tB(填“>”“=”或“<”)。
(2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品,小刚利用如下反应原理:2KMnO4+5H2C2O4+6H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+8H2O来测定样品中乙二酸含量,具体操作为:
①配制250 mL溶液:准确称量5.000 g乙二酸样品,配成250 mL溶液。配制溶液除胶头滴管外,还需要的玻璃仪器有_________________。
②滴定:准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中加少量酸酸化,将0.1000 mol·L-1KMnO4标准溶液装入______(填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。滴定达到终点的判断方法是___________。
③计算:重复上述操作2次,记录实验数据如下表,计算此样品的纯度为____________。
序号 | 滴定前读数 | 滴定后读数 |
1 | 0.00 | 20.01 |
2 | 1.00 | 20.99 |
3 | 0.00 | 21.10 |
④ 误差下列操作会导致测定结果偏高的是______。
a.未用KMnO4标准溶液润洗滴定管
b.滴定前锥形瓶内有少量水
c.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
d.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
【答案】< 烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶 酸式 滴入最后一滴溶液,溶液由无色变成浅紫色,且半分钟内不褪色 90.00% ac
【解析】
(1)从影响化学反应速率的因素进行分析;
(2)从滴定实验操作步骤中进行分析;
(1)升高温度,化学反应速率加快,即A中反应速率快,褪色所需的时间短,得出tA<tB;
答案为<;
(2)①配制一定物质的量浓度的溶液,所需玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、250mL的容量瓶、胶头滴管,因此缺少的仪器有烧杯、玻璃棒、250mL的容量瓶;
答案为烧杯、玻璃棒、250mL的容量瓶;
②高锰酸钾溶液具有强氧化性,应用酸式滴定管盛放;是用高锰酸钾溶液滴定乙二酸,因此滴定到终点的判断方法是滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液颜色由无色变为浅紫(红)色,且半分钟(30s)内不褪色;
答案为酸式;滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液颜色由无色变为浅紫(红)色,且半分钟(30s)内不褪色;
③根据表格数据,三次实验消耗标准液的体积分别为20.01、19.99、21.10,第三次与另外两次相差过大,应删去,因此消耗KMnO4溶液的体积为=20.00mL,根据反应方程式,5.000g样品中含有乙二酸的物质的量为=0.05mol,即质量为0.05mol×90g·mol-1=4.5g,样品的纯度为×100%=90.00%;
答案为90.00%;
④分析误差,应分析标准液的体积,a、未用标准液润洗滴定管,直接注入标准液,会使标准液的浓度偏低,消耗标准液体积增大,实验结果偏高,故a符合题意;
b、滴定前锥形瓶内有少量水,对实验结果无影响,故b不符合题意;
c、滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,气泡体积计入了标准溶液的体积,使消耗标准液的体积偏大,结果偏高,故c符合题意;
d、滴定前仰视,滴定后俯视,使标准液体积偏小,结果偏小,故d不符合题意;
答案为ac。