Question

通过下列两步实验测定草酸晶体（H₂C₂O₄?xH₂O）中结晶水x的值：
（1）称取mg草酸晶体，配制成100.0mL溶液．
（2）取25.0mL所配溶液置于锥形瓶中，加入适量稀硫酸后，用浓度为a mol?L^-1 KMnO₄溶液进行滴定．
其反应原理是：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O
请回答下列问题：
①实验（2）中，KMnO₄应装在

 

滴定管中（填“酸式”、“碱式”），滴定前是否需要在锥形瓶内加入指示剂

 

（填“是”、“否”），原因是

 

；
②若滴定用的KMnO₄溶液因放置时间过长而部分变质，浓度偏低，则根据实验求出的x值

 

（填“偏高”、“偏低”、“无影响”）；
③若滴定终点时，共用去KMnO₄溶液VmL，则草酸溶液浓度为

 

mol?L^-1，x=

 

（用含有m、V的代数式表示）

Answer 1

考点：硫酸铜晶体中结晶水含量的测定

专题：实验设计题

分析：①（2）KMnO₄溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管，故KMnO₄溶液应装在酸式滴定管中；
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；
②由题给化学方程式及数据可得出X，若滴定用的KMnO₄溶液因放置时间过长而部分变质，浓度偏低，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偏低；
③根据化学方程式及各物质之间的关系进行计算．

解答： 解：①KMnO₄溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管，故KMnO₄溶液应装在酸式滴定管中；
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；否；紫红色KMnO₄溶液被H₂C₂O₄还原为Mn²⁺时溶液褪色、当最后一滴KMnO₄滴入时，溶液中紫红色不再褪去即为滴定终定；
②若滴定用的KMnO₄溶液因放置时间过长而部分变质，浓度偏低，由此所得n（H₂C₂O₄）偏大，则n（H₂O）偏小，x偏低，故答案为：偏低；
③由2MnO₂^-+5H₂C₂O₄ +6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O  
    2mol 5mol
aV×10^-3mol 0.025×Cmol

2mol

aV×10-3mol

=

5mol

0.025×Cmol

解得：C=

aV

10

mol?L^-1
H₂C₂O₄?xH₂O～H₂C₂O₄ ～xH₂O
1mol                18xg
0.1aV×0.1          w-0.1aV×0.1×90

1mol

0.1aV×0.1

=

18xg

w-0.1aV×0.1×90

解得x=

50m-45aV

9aV

．
故答案为：

aV

10

；

50m-45aV

9aV

．

点评：本题考查了滴定操作、滴定应用与计算、物质组成含量测定等，难度中等，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．