题目内容
15.酸性KMnO4溶液与草酸溶液(H2C2O4)溶液反应.现用浓度为0.01mol/L酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的草酸,请回答下列问题:(1)写出滴定过程中发生反应的离子方程式:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)配制标准溶液500.00ml,配制过程需用的仪器除托盘天平,药匙,烧杯,玻璃棒外还需要500mL容量瓶、胶头滴管
(3)用KMnO4滴定草酸溶液,需要选指示剂吗?如需要则填上指示剂名称,若不需要填上“无”KMnO4溶液,在操作过程中左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手振荡锥形瓶,终点时的现象当最后一滴KMnO4溶液滴入时,溶液为紫红色,且半分钟内不褪色
(4)记录数据如下:
| 滴定次数 | 待测溶液体积/ml | KMnO4溶液体积/ml | |
| 滴定前刻度 | 滴定后刻度 | ||
| 1 | 25.00 | 1.50 | 23.70 |
| 2 | 25.00 | 1.02 | 26.03 |
| 3 | 25.00 | 0.00 | 24.99 |
(5)下列操作会导致测定草酸浓度偏高的是AC
A.滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失
B.配制标准溶液时俯视刻度线
C.未用标准液润洗滴定管
D.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥.
分析 (1)高锰酸钾具有强氧化性,能把草酸氧化成二氧化碳,自身被还原成二价锰离子;
(2)根据步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作选取实验仪器;
(3)KMnO4溶液本身为紫红色,当待测液中出现紫红色,且振荡后半分钟内不再褪色,就表明到了终点;滴定时,左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶,两眼应该注视着锥形瓶中溶液颜色变化;
(4)先判断滴定数据的有效性,然后计算出消耗标准液的平均体积,再根据关系式:2MnO4-~5H2C2O4计算出待测液的浓度;
(5)根据c(待测)=$\frac{c(标准)×V(标准)}{V(待测)}$分析不当操作对V(标准)的影响,以此判断浓度的误差.
解答 解:(1)高锰酸钾具有强氧化性,把草酸中的C从+3价氧化成+4价的二氧化碳,Mn元素从+7价变化到+2价的锰离子,由于草酸分子中有2个C原子,所以高锰酸钾与草酸的反应比例为 5:2,故反应的方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
故答案为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)配制0.01mol/L酸性KMnO4溶液500.00ml,配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解(可用量筒量取水),冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,分析可知还要使用的仪器有500mL容量瓶、胶头滴管;
故答案为:500mL容量瓶、胶头滴管;
(3)KMnO4溶液呈紫色,草酸反应完毕,滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液为紫红色,且半分钟内不褪色,说明滴定到终点,不需要外加指示剂;滴定时,左手旋转滴定管的玻璃活塞;
故答案为:KMnO4溶液;旋转滴定管的玻璃活塞;当最后一滴KMnO4溶液滴入时,溶液为紫红色,且半分钟内不褪色;
(4)三次滴定消耗标准液体积为22.20mL,25.01mL,24.99mL,第2组数据误差较大,舍去,其他2次滴定消耗标准液的平均体积为25.00mL,高锰酸钾的物质的量为:0.10mol/L×0.025L=0.0025mol,由关系式:2MnO4-~5H2C2O4可知,n(H2C2O4)=$\frac{5}{2}$n(KMnO4)=0.00625mol,待测液草酸的物质的量浓度为:$\frac{0.00625mol}{0.025L}$=0.25mol•L-1;
故答案为:0.25mol•L-1;
(5)A.滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,导致V(标准)偏大,根据c(待测)=$\frac{c(标准)×V(标准)}{V(待测)}$分析,可知c(待测)偏大,故A正确;
B.配制标准溶液时俯视刻度线,标准液浓度偏大,导致V(标准)偏小,根据c(待测)=$\frac{c(标准)×V(标准)}{V(待测)}$分析,可知c(待测)偏小,故B错误;
C.未用标准液润洗滴定管,标准液被稀释,浓度减小,导致V(标准)偏大,根据c(待测)=$\frac{c(标准)×V(标准)}{V(待测)}$分析,可知c(待测)偏大,故C正确;
D.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,对V(标准)无影响,根据c(待测)=$\frac{c(标准)×V(标准)}{V(待测)}$分析,可知c(待测)无影响,故D错误;
故选AC.
点评 本题考查了氧化还原滴定操作等,难度中等,注意滴定中经常根据关系式进行计算,掌握根据关系式计算方法.
| A. | 相等 | B. | 前者大于后者 | C. | 后者大于前者 | D. | 无法判断 |
| 实验序号 | 0.1000mol•L1 HCl溶液体积/mL | 待测NaOH溶液体积/mL |
| 1 | 27.83 | 20.00 |
| 2 | 25.53 | 20.00 |
| 3 | 27.85 | 20.00 |
②下列情况可能引起测定结果偏高的是AC.
A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗
B.锥形瓶未用待测液润洗
C.到达滴定终点时,仰视读数
D.滴定前,滴定管中的溶液液面最低点在“0”点以下.
| A. | 常温常压下的33.6L氯气与27g铝充分反应,转移电子数为小于3NA | |
| B. | 0.1 mol Cl2完全溶于水,转移的电子数目为0.1NA | |
| C. | 56g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子 | |
| D. | 5NH4NO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为3.25NA |
| A. | X、Y、Z三种元素可形成化合物X3YZ4 | |
| B. | X、Y两元素形成的化合物只能为离子化合物 | |
| C. | 氢化物的熔沸点:Y<Z | |
| D. | 氢化物的稳定性:Y>Z |