Question

1．乙二酸（HOOC-COOH）俗名草酸，易溶于水，属于二元中强酸，在生产和科学实验中有着广泛的用途．草酸晶体的组成可用H₂C₂O₄•xH₂O表示，为了测定x值，进行如下实验：称取Wg草酸晶体，配成100.00mL水溶液，量取25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内，加入适量稀H₂SO₄后，用浓度为amol•L^-1的KMnO₄溶液滴定，
已知所发生的反应方程式如下：
2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O
（1）整个实验过程中一定不需要的仪器有（填序号）f、j，还缺少的仪器有（填名称）胶头滴管、滴定管夹．
a．托盘天平（带砝码，镊子） b．滴定管  c．100mL量筒   d．100mL容量瓶   e．烧杯
f．漏斗     g．锥形瓶     h．玻璃棒    i．药匙      j．烧瓶   k 铁架台
（2）实验中，标准KMnO₄溶液应盛装在酸式滴定管中，
判断滴定终点的标准是滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由无色变为浅紫色且半分钟不褪色．
（3）若在定容时视线偏高，则所测得的x值会偏小（偏大、偏小、无影响）．
（4）在滴定过程中若用去amol•L^-1的KMnO₄溶液VmL，则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为0.1aVmol•L^-1，由此可计算x的值是$\frac{50W}{9aV}$-5．

Answer 1

分析 （1）配制溶液和滴定过程中，不需要漏斗、烧瓶，缺少胶头滴管、滴定管夹；
（2）因高锰酸钾具有强氧化性，应装在酸式滴定管中；滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由无色变为浅紫色且半分钟不褪色；
（3）定容时视线偏高，加蒸馏水过多，使草酸浓度偏低，所测得的结果偏低；
（4）根据化学方程式中各物质的关系进行计算出草酸的浓度，从而计算出样品中含有草酸的质量、结晶水的质量，最后计算出草酸晶体中x值．

解答 解：（1）配制溶液和滴定过程中，不需要漏斗、烧瓶，缺少胶头滴管、滴定管夹，
故答案为：f、j；胶头滴管、滴定管夹；
（2）高锰酸钾具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶，应装在酸式滴定管中，根据KMnO₄溶液呈紫色，草酸反应完毕，滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去，说明滴定到终点，不需要外加指示剂，
故答案为：酸式；滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由无色变为浅紫色且半分钟不褪色
（3）定容时视线偏高，加蒸馏水过多，使草酸浓度偏低，所测得的结果偏低，
故答案为：偏低；
（4）2KMnO₄～5H₂C₂O₄
     2         5
  aV×10^-3 mol   0.025×c mol
c=$\frac{5aV×1{0}^{-3}mol}{2×0.025mol}$=0.1aVmol•L^-1，
样品中含有草酸的质量为：90g/mol×0.1aVmol/L×0.025L×4=0.9aVg，Wg草酸晶体中含有结晶水的质量为：Wg-0.9aVg，
在H₂C₂O₄•xH₂O中，H₂C₂O₄与水的物质的量之比为：$\frac{n（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}{n（{H}_{2}O）}$=$\frac{1}{x}$，
草酸晶体中含有结晶水数目为：x=$\frac{Wg-0.9aVg}{18g•mo{l}^{-1}}$÷$\frac{0.9aVg}{90g•mo{l}^{-1}}$=$\frac{50W}{9aV}$-5，
故答案为：0.1aV；$\frac{50W}{9aV}$-5．

点评 该题涉及到氧化还原滴定，虽然基于反应原理与中和滴定不同，但实验原理及操作和所用仪器等类似．由于该反应有明显的颜色变化，故可不可用指示剂．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．