Question

【題目】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)

Ⅰ.探究反應(yīng)速率的影響因素

設(shè)計(jì)了如下的方案并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果(忽略溶液混合體積變化)。限選試劑和儀器：0.20 mol·L-1H2C2O4 溶液、0.010 mol·L-1KMnO4溶液（酸性）、蒸餾水、試管、量筒、秒表、恒溫水浴槽

(1)上述實(shí)驗(yàn)①、②是探究_____對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；若上述實(shí)驗(yàn)②、③是探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，則 a 為_________；乙是實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量，則表格中“乙”應(yīng)填寫_____。

Ⅱ.測(cè)定 H2C2O4·xH2O 中 x 值

已知：M（H2C2O4 ）=90 g·mol-1

① 稱取 1.260 g 純草酸晶體，將草酸制成 100.00 mL 水溶液為待測(cè)液；

② 取 25.00 mL 待測(cè)液放入錐形瓶中，再加入適量的稀 H2SO4；

③ 用濃度為 0.05 000 mol·L-1 的 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。

(2)請(qǐng)寫出滴定中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____。

(3)某學(xué)生的滴定方式（夾持部分略去）如下，最合理的是_____（選填 a、b）。

(4)由圖可知消耗 KMnO4 溶液體積為_____mL。

(5)滴定過(guò)程中眼睛應(yīng)注視_________，滴定終點(diǎn)錐形瓶?jī)?nèi)溶液的顏色變化為_____。

(6)通過(guò)上述數(shù)據(jù)，求得 x=_____。若由于操作不當(dāng)，滴定結(jié)束后滴定管尖嘴處有一氣泡， 引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果_____（偏大、偏小或沒(méi)有影響）；其它操作均正確，滴定前未用標(biāo)準(zhǔn) KMnO4 溶液潤(rùn)洗滴定管，引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果_________（偏大、偏小或沒(méi)有影響）。

Answer 1

【答案】溫度 1.0 溶液褪色時(shí)間/s 5H2C2O4＋2MnO4- ＋6H+ ===10CO2 ↑＋2Mn2+ ＋8H2O b 20.00 錐形瓶中顏色變化 溶液由無(wú)色變成紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色 2 偏小 偏小

【解析】

I、(1)由表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)①、②只有溫度不同，所以實(shí)驗(yàn)①、②是探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。若上述實(shí)驗(yàn)②、③是探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，對(duì)比表中數(shù)據(jù)，只有H2C2O4濃度可變，在保證溶液總體積(2.0mL+4.0mL=6.0mL)不變條件下加蒸餾水稀釋H2C2O4溶液，所以a=6.0mL-4.0mL-1.0mL=1.0mL。因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是探究反應(yīng)速率的影響因素，所以必須有能夠計(jì)量反應(yīng)速率大小的物理量，KMnO4的物質(zhì)的量恒定，KMnO4呈紫色，可以以溶液褪色所用的時(shí)間來(lái)計(jì)量反應(yīng)速率，所給儀器中有秒表，故時(shí)間單位為“s”，表格中“乙”應(yīng)該是“溶液褪色時(shí)間/s”。

II、(2)H2C2O4分子中碳原子顯+3價(jià)，有一定的還原性，常被氧化為CO2，KMnO4具有強(qiáng)氧化性，通常被還原為Mn2+，利用化合價(jià)升降法配平,所以滴定中的離子方程式為：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；

(3)KMnO4具有強(qiáng)氧化性，能氧化橡膠，所以不能用堿式滴定管盛裝KMnO4溶液，a不合理，答案選b；

(4)圖中滴定管精確到0.1mL，估讀到0.01mL，從上往下讀，滴定前的讀數(shù)為0.90mL，滴定后的讀數(shù)20.90mL，消耗KMnO4溶液體積為20.90mL-0.90mL=20.00mL；

(5)滴定實(shí)驗(yàn)中減小誤差的關(guān)鍵操作就是要準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)，所以滴定過(guò)程中眼睛始終注視著錐形瓶中溶液顏色的變化；KMnO4呈紫紅色，當(dāng)KMnO4不足時(shí)，溶液幾乎是無(wú)色，當(dāng)H2C2O4完全反應(yīng)后，再多一滴KMnO4溶液，溶液立即顯紅色，此時(shí)我們認(rèn)為是滴定終點(diǎn)，為防止溶液局部沒(méi)有完全反應(yīng)，故還要持續(xù)搖動(dòng)錐形瓶30s，所以滴定終點(diǎn)錐形瓶?jī)?nèi)溶液的顏色變化為：溶液由無(wú)色變成紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；

(6)先求H2C2O4物質(zhì)的量，再求H2C2O4·xH2O摩爾質(zhì)量。

列比例式：，解得c(H2C2O4)=0.1mol/L。則1.260g純草酸晶體中H2C2O4物質(zhì)的量n(H2C2O4)=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，即H2C2O4·xH2O的物質(zhì)的量=0.01mol，H2C2O4·xH2O的摩爾質(zhì)量， 。

滴定結(jié)束后滴定管尖嘴處有一氣泡，使得KMnO4溶液體積讀數(shù)偏大，根據(jù)上面的計(jì)算式可知n(H2C2O4·xH2O)偏大，H2C2O4·xH2O的摩爾質(zhì)量偏小，x值偏小。若滴定前未用標(biāo)準(zhǔn) KMnO4 溶液潤(rùn)洗滴定管，KMnO4溶液濃度偏小，滴定終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO4溶液體積偏大，根據(jù)上面的計(jì)算式可知n(H2C2O4·xH2O)偏大，H2C2O4·xH2O的摩爾質(zhì)量偏小，x值偏小。