Question

18．乙二酸俗名草酸，下面是化学学习小组的同学对草酸晶体（H₂C₂O₄•xH₂O）进行的探究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务．该组同学的研究课题是：探究测定草酸晶体（H₂C₂O₄•xH₂O）中x值．通过查阅资料和网络查寻得，草酸易溶于水，水溶液可以用酸性KMnO₄溶液进行滴定：学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值．
①称取1.260g纯草酸晶体，将其制成100.00mL水溶液为待测液．
②取25.00mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀硫酸．
③用浓度为0.1000mol/L的酸性KMnO₄标准溶液进行滴定，达到终点时消耗10.00mL．
回答下列问题：
（1）配平氧化还原反应方程式：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺═10CO₂↑+Mn²⁺+8H₂O
（2）滴定时，将酸性KMnO₄标准液装在如图中的甲（填“甲”或“乙”）滴定管中．
（3）本实验滴定达到终点的标志是当滴入最后一滴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．
（4）通过上述数据，求x的值（写出计算过程）．
（5）误差分析：
①若滴定终点时俯视滴定管刻度，则由此测得的x值会偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同）．
②若滴定时所用的酸性KMnO₄溶液因久置而导致浓度变小，则由此测得的x值会偏小．

Answer 1

分析 （1）草酸（H₂C₂O₄）与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，草酸被氧化成二氧化碳，高锰酸钾被还原成锰离子；
（2）KMnO₄具有强氧化性，会腐蚀橡胶管；
（3）可利用KMnO₄溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点；
（4）由题给化学方程式及数据计算出1.260g纯草酸晶体中含H₂C₂O₄的物质的量，然后求出1.260g 纯草酸晶体中含H₂O的物质的量，根据H₂O的物质的量和纯草酸晶体的物质的量的关系求出x；
（5）若滴定终点时仰视滴定管读数，则所得消耗酸性KMnO₄溶液的体积偏大，由此所得n（H₂C₂O₄）偏大，则n（H₂O）偏小，x偏小，据此分析．

解答 解：（1）草酸（H₂C₂O₄）与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，草酸被氧化成二氧化碳，高锰酸钾被还原成锰离子，反应的化学方程式为2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O，反应的离子方程式为：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂0，
故答案为：5、2、6、10、2、8；
（2）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，故答案为：甲；
（3）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；
（4）由题给化学方程式及数据可知，2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O；
               2MnO₄^-+5H₂C₂O₄ +6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
              2                     5     
   0.1000mol/L×0.01L     0.0025mol
25.00mL待测液中含有0.0025molH₂C₂O₄，100.00mL待测液中含有0.01molH₂C₂O₄，0.01molH₂C₂O₄的质量为0.01mol
×90g/mol=0.9g，所以1.260g纯草酸晶体中水的物质的量为1.260g-0.9g=0.36g，其物质的量为0.02mol，则x=2，
故答案为：2；
（5）①若滴定终点时仰视滴定管读数，则所得消耗酸性KMnO₄溶液的体积偏大，由此所得n（H₂C₂O₄）偏大，则n（H₂O）偏小，x偏小；
故答案为：偏小；
②若酸性KMnO₄溶液因久置而导致浓度变小，则消耗其体积偏大，所得x值偏小，
故答案为：偏小．

点评 本题考查中和滴定实验，题目难度中等，注意掌握草酸含量的计算方法及中和滴定中的误差分析即可解答．