题目内容

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．学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值．
①称取2.520g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20.00mL．
（1）写出草酸（H2C2O4）与酸性高锰酸钾溶液反应的化学方程式（2）2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+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，求得x=2．
讨论：①若滴定终点时仰视滴定管刻度，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．

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可得出x，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，
故答案为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O；
（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；
2.520g纯草酸晶体中含H2C2O4的物质的量为：0.100 0 mol/L×20.00 mL×10-3 L/mL×$\frac{5}{2}$×$\frac{100ml}{25ml}$=0.0200 mol，0.02molH2C2O4的质量为0.02mol×90g/mol=1.8g，所以2.520g H2C2O4•xH2O中水的物质的量为2.520g-1.8g=0.72g，其物质的量=$\frac{0.72g}{18g/mol}$=0.04mol，则x=2，
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；
同理，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：2；偏小；偏小．

点评 本题考查中和滴定实验，难度适中，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．

练习册系列答案
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14．下列对实验操作分析错误的是（　　）
A．配制0.1mol/L NaCl溶液时，若没有洗涤烧杯和玻璃棒，则所得溶液物质的量浓度偏低
B．NH4NO3溶解吸热，若配制0.5mol/L H4NO3溶液时直接将溶解后的溶液转移到容量瓶中，则所得溶液的物质的量浓度偏高
C．配制一定物质的量浓度溶液时，若所用砝码已经生锈，则所得溶液的物质的量浓度偏高
D．配制一定物质的量浓度溶液时，若定容中不小心加水超过刻度线，立刻将超出的水吸出，则所得溶液的物质的量浓度偏低
15．现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种．
（1）某同学通过分析比较，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是Na2CO3和Ba（OH）2．（填化学式）
（2）为了确定X，现将（1）中的两种物质记为A和B，当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体；当C与A的溶液混合时产生棕色沉淀，向该沉淀中滴入稀硝酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解．则：①X为B．
A．SO32-    B．SO42-C．CH3COO-     D．SiO32-
②现需要200mL 0.1mol/L的A溶液，需用托盘天平称取A固体的质量为3.4g，配制溶液时，所需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需要250mL容量瓶、胶头滴管．
③利用上述已经确定的物质，可以检验出D、E中的阳离子．请简述实验操作步骤、现象及结论分别取适量的D、E溶液于两支试管中，分别滴加过量的Ba（OH）2溶液，产生白色沉淀的含有Mg2+，产生白色沉淀后又溶解的含有Al3+．
（3）将Cu投入到装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀硫酸，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现．则物质D一定含有上述离子中的NO3-（填相应的离子符号）．
12．（1）现有如下列反应：NaOH+HCl=NaCl+H2O根据该反应本质，判断能否设计成原电池，如果不能，说明其原因不能，因为原电池的反应本质是氧化还原反应，此中和反应不是氧化还原反应；．
（2）选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应．Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
①画出装置图；
②电极材料和电解质溶液各是什么？
③写出正负电极反应式以及电极总反应式．
19．（1）有下列几种物质：A．金刚石和石墨B．C2H6和C5H12HC．C2H4和C2H6D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）2E．${\;}_{\;}^{35}$Cl和37Cl属于同分异构体的是D；属于同素异形体的是A；属于同系物的是B；属于同位素的是E．
（2）根据结构对有机物进行分类，有助于对其性质的掌握．下列有机物，属于芳香烃的是c（填字母），它与苯的关系是同系物，写出苯与溴发生反应的化学方程式，预测该芳香烃能（填“能”或“不能”）发生该类反应．
（3）请写出下列反应的化学方程式，并判断其反应类型．①由甲烷制取CH3Cl：CH4+Cl2 $\stackrel{光照}{→}$CH3Cl+HCl，属于取代反应．②由苯制取硝基苯：，属于取代反应．③由苯制取环己烷：，属于加成反应．
9．下列物质中没有固定沸点的是 （　　）
A．煤油B．液氨C．氯仿D．乙醇
16．下列对氧化还原反应的分析正确的是（　　）
A．B．
C．D．
7．一定温度下，将1mol A和1mol B气体充入2L恒容密闭容器中，发生反应A（g）+B（g）?xC（g）+D（s），t1时达到平衡．在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中气体C的浓度随时间的变化如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．反应方程式中的x=1
B．t2时刻改变的条件是使用催化剂
C．t3时刻改变的条件是移去少量物质D
D．t1～t3间该反应的平衡常数均为4
8．下列叙述或离子方程式书写正确的是（　　）
A．将少量二氧化硫通入次氯酸钠溶液中：SO2+H2O+3ClO-═SO42-+Cl-+2HClO
B．用氨水溶解氯化银沉淀：Ag++2 NH3•H2O═[Ag（NH3）2]++2H2O
C．用惰性电极电解MgCl2溶液：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-
D．等物质的量的Ba（OH）2与（NH4）2Fe（SO4）2在溶液中反应：Ba2++2OH-+2NH4++SO42-═BaSO4↓+2NH3•H2O

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