Question

4．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）中的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：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O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H₂SO₄．
③用浓度为0.1000mol•L^-1的KMnO₄标准溶液进行滴定，达到终点时消耗10.00mL．
请回答下列问题：
（1）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．
（2）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．
（3）通过上述数据，求得x=2．讨论：
①若滴定终点时俯视滴定管，则由此测得的x值会偏大（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）KMnO₄具有强氧化性，会腐蚀橡胶管；
（2）可利用KMnO₄溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点；
（3）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；若滴定终点时俯视滴定管读数，则所得消耗酸性KMnO₄溶液的体积偏小，由此所得n（H₂C₂O₄）偏小，则n（H₂O）偏大，若滴定时所用的酸性KMnO₄溶液因久置而导致浓度变小，会导致浓度变小．

解答 解：（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，故答案为：甲；
（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）①2MnO₄^-+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；
②若滴定终点时俯视滴定管读数，则所得消耗酸性KMnO₄溶液的体积偏小，由此所得n（H₂C₂O₄）偏小，则n（H₂O）偏大，x偏大，
故答案为：偏大；
③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 本题考查中物质的含量的测定，为高考常见题型，题目难度中等，明确中和滴定的操作方法为解答关键，注意掌中和滴定的误差分析方法与技巧，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．