Question

18．乙二酸俗名草酸，下面是化學學習小組的同學對草酸晶體（H₂C₂O₄•xH₂O）進行的探究性學習的過程，請你參與并協(xié)助他們完成相關學習任務．該組同學的研究課題是：探究測定草酸晶體（H₂C₂O₄•xH₂O）中x值．通過查閱資料和網(wǎng)絡查尋得，草酸易溶于水，水溶液可以用酸性KMnO₄溶液進行滴定：學習小組的同學設計了滴定的方法測定x值．
①稱取1.260g純草酸晶體，將其制成100.00mL水溶液為待測液．
②取25.00mL待測液放入錐形瓶中，再加入適量的稀硫酸．
③用濃度為0.1000mol/L的酸性KMnO₄標準溶液進行滴定，達到終點時消耗10.00mL．
回答下列問題：
（1）配平氧化還原反應方程式：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺═10CO₂↑+Mn²⁺+8H₂O
（2）滴定時，將酸性KMnO₄標準液裝在如圖中的甲（填“甲”或“乙”）滴定管中．
（3）本實驗滴定達到終點的標志是當?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液時，溶液由無色變?yōu)樽仙�，且半分鐘�?nèi)不褪色，即達滴定終點．
（4）通過上述數(shù)據(jù)，求x的值（寫出計算過程）．
（5）誤差分析：
①若滴定終點時俯視滴定管刻度，則由此測得的x值會偏小（填“偏大”、“偏小”或“不變”，下同）．
②若滴定時所用的酸性KMnO₄溶液因久置而導致濃度變小，則由此測得的x值會偏小．

Answer 1

分析 （1）草酸（H₂C₂O₄）與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應，草酸被氧化成二氧化碳，高錳酸鉀被還原成錳離子；
（2）KMnO₄具有強氧化性，會腐蝕橡膠管；
（3）可利用KMnO₄溶液自身的顏色作為指示劑判斷滴定終點；
（4）由題給化學方程式及數(shù)據(jù)計算出1.260g純草酸晶體中含H₂C₂O₄的物質的量，然后求出1.260g 純草酸晶體中含H₂O的物質的量，根據(jù)H₂O的物質的量和純草酸晶體的物質的量的關系求出x；
（5）若滴定終點時仰視滴定管讀數(shù)，則所得消耗酸性KMnO₄溶液的體積偏大，由此所得n（H₂C₂O₄）偏大，則n（H₂O）偏小，x偏小，據(jù)此分析．

解答 解：（1）草酸（H₂C₂O₄）與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應，草酸被氧化成二氧化碳，高錳酸鉀被還原成錳離子，反應的化學方程式為2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O，反應的離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂0，
故答案為：5、2、6、10、2、8；
（2）因為KMnO₄具有強氧化性，會腐蝕橡膠管，故應用酸式滴定管盛裝，故答案為：甲；
（3）可利用KMnO₄溶液自身的顏色作為指示劑判斷滴定終點時，再滴加KMnO₄溶液時，溶液將由無色變?yōu)樽仙��?br />故答案為：當?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液時，溶液由無色變?yōu)樽仙�，且半分鐘�?nèi)不褪色，即達滴定終點；
（4）由題給化學方程式及數(shù)據(jù)可知，2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O；
               2MnO₄^-+5H₂C₂O₄ +6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
              2                     5     
   0.1000mol/L×0.01L     0.0025mol
25.00mL待測液中含有0.0025molH₂C₂O₄，100.00mL待測液中含有0.01molH₂C₂O₄，0.01molH₂C₂O₄的質量為0.01mol
×90g/mol=0.9g，所以1.260g純草酸晶體中水的物質的量為1.260g-0.9g=0.36g，其物質的量為0.02mol，則x=2，
故答案為：2；
（5）①若滴定終點時仰視滴定管讀數(shù)，則所得消耗酸性KMnO₄溶液的體積偏大，由此所得n（H₂C₂O₄）偏大，則n（H₂O）偏小，x偏��；
故答案為：偏小；
②若酸性KMnO₄溶液因久置而導致濃度變小，則消耗其體積偏大，所得x值偏小，
故答案為：偏小．

點評 本題考查中和滴定實驗，題目難度中等，注意掌握草酸含量的計算方法及中和滴定中的誤差分析即可解答．