Question

测定石灰石中钙元素的质量百分含量时，都是先把钙元素全部转化为草酸钙沉淀 （CaC₂O₄?H₂O），然后将草酸钙沉淀 （CaC₂O₄?H₂O），用硫酸溶解，用a mol/L的标准高锰酸钾溶液滴定生成的草酸，发生化学反应：H₂C₂O₄+MnO₄^-+H⁺→Mn²⁺+CO₂↑+H₂O（未配平）．
（1）配平后离子方程式的系数依次为

 

、

 

、

 

、

 

、

 

、

 

．
（2）实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要
的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、250mL容量瓶外，还需

 

．
（3）上述实验中的KMnO₄溶液需要酸化，不能使用盐酸酸化的原因是

 

．
（4）开始取用样品的质量为m g，硫酸溶解后所得草酸溶液的体积为100mL，每次取25.00mL进行滴定，达到滴定终点时所耗KMnO₄ 溶液体积为 b mL，所得草酸溶液的物质的量的浓度是

 

；石灰石中钙元素的质量百分含量为

 

．（相对原子质量：Ca-40）

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）依据元素化合价变化，结合多种转移守恒，原子守恒、电荷守恒配平书写得到；
（2）依据溶液配制的实验步骤和过程分析需要的仪器；
（3）盐酸溶液中氯离子可以被高锰酸钾溶液氧化损耗；
（4）依据离子方程式定量关系计算得到；

解答： 解：（1）H₂C₂O₄+MnO₄^-+H⁺→Mn²⁺+CO₂↑+H₂O，反应中碳元素化合价+3价变化为+4价，锰元素 化合价+7价变化为+2价，电子转移守恒，草酸前乘5，高锰酸根离子前乘2，结合电荷守恒和一种守恒配平得到离子方程式为：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
故答案为：5、2、6、2、10、8；
（2）精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、250mL容量瓶外，还需胶头滴管，量筒；
故答案为：胶头滴管，量筒；
（3）实验中的KMnO₄溶液需要酸化，不能使用盐酸酸化的原因是MnO₄会把Cl^-氧化而损耗；
故答案为：MnO₄会把Cl^-氧化而损耗；
（4）开始取用样品的质量为m g，硫酸溶解后所得草酸溶液的体积为100mL，每次取25.00mL进行滴定，达到滴定终点时所耗KMnO₄ 溶液体积为 b mL，
5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
5       2
n      amol/L×b×10^-3L
n=2.5ab×10^-3mol
所得草酸溶液的物质的量的浓度=

2.5ab×10-3mo

0.025L

=0.1ab  mol/L；
  5CaC₂O₄?H₂O～5H₂C₂O₄～2MnO₄^-
   5            5
2.5ab×10^-3mol 2.5ab×10^-3mol
100ml溶液中CaC₂O₄?H₂O物质的量=2.5ab×10^-3mol×

100

25

=0.01abmol
石灰石中钙元素的质量百分含量=

0.01abmol×40g/mol

mg

×100%=

40ab

m

%
故答案为：0.1abmol/L；    

40ab

m

%；

点评：本题考查了物质组成的实验测定方法和实验探究，溶液配制方法，以后有反应离子方程式书写，主要是定量分析计算，掌握体积变化和定量计算式解题关键，题目难度中等．