Question

12．草酸晶体的组成可表示为：H₂C₂O₄•XH₂O，为测定X值，进行下列实验：
①称取W g草酸晶体配成100.00mL水溶液；
②取25.00mL所配草酸溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H₂SO₄后，用浓度为c mol•L^-1 KMnO₄滴定．滴定时，所发生的反应为：
2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O
请回答下列问题：
（1）实验①中为配制准确浓度的草酸溶液，所需用到的仪器是：天平（含砝码）、烧杯、药匙、玻璃棒和100mL容量瓶、胶头滴管
（2）实验②中，滴定时，KMnO₄溶液应装在酸式滴定管 （填“酸式”、“碱式”）滴定管中．
（3）滴定中，目光应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，判断滴定结束的标准是当滴入最后一滴KMnO₄溶液时，溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪色
（4）在实验过程中，下列操作对测定结果造成的影响是：（填“偏大”“偏小”“无影响”）
①洗净的滴定管未用KMnO₄标准液润洗：偏大
②锥形瓶用蒸馏水洗净之后，用草酸溶液润洗：偏大
（5）若滴定时，反应前后的两次读数分别为a mL和b mL，则实验测得所配草酸溶液的物质的量浓度为0.1c×（b-a）mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）配制一定物质的量浓度的溶液，所需要的实验仪器主要有天平（含砝码）、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等；
（2）高锰酸钾具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管中的橡皮管，应装在酸式滴定管中；
（3）在滴定过程中，目光应注视锥形瓶中溶液颜色的变化；滴定终点时溶液颜色无色变化为紫色且在30s内颜色不再恢复为原来颜色，证明反应达到终点；
（4）根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析不当操作对V（标准）的影响，以此判断浓度的误差；
（5）滴定管的刻度由上而下刻度增大，反应前后的两次读数分别为a mL和b mL，故消耗KMnO₄溶液体积（b-a）mL，根据关系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄计算25.0mL草酸溶液中c（H₂C₂O₄）．

解答 解：（1）实验①中为了配制准确浓度的草酸溶液100.00mL，所需要的实验仪器主要有天平（含砝码）、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管等，故还需要100mL容量瓶、胶头滴管；
故答案为：100mL容量瓶、胶头滴管；
（2）KMnO₄溶液具有强氧化性，可以腐蚀碱式滴定管中的橡皮管，故KMnO₄溶液应装在酸式滴定管中；
故答案为：酸式滴定管；
（3）在滴定过程中，目光应注视锥形瓶中溶液颜色的变化；KMnO₄溶液呈紫色，草酸反应完毕，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；
故答案为：锥形瓶中溶液颜色的变化；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；
（4）①洗净的滴定管未用KMnO₄标准液润洗，标准液浓度减小，造成v（标准）增大，据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）偏大；
②锥形瓶用蒸馏水洗净之后，用草酸溶液润洗，待测液的物质的量偏大，造成v（标准）增大，据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）偏大；
故答案为：偏大；偏大；
（5）滴定管的刻度由上而下刻度增大，反应前后的两次读数分别为a mL和b mL，故消耗KMnO₄溶液体积（b-a）mL，n（KMnO₄）=c mol•L^-1×（b-a）×10^-3L=c×（b-a）×10^-3mol，根据关系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄可知25.0mL草酸溶液中n（H₂C₂O₄）=2.5×c×（b-a）×10^-3mol，c（H₂C₂O₄）=
$\frac{2.5×c×（b-a）×1{0}^{-3}mol}{25×1{0}^{-3}L}$=0.1c×（b-a）mol/L；
故答案为：0.1c×（b-a）．

点评 本题考查氧化还原滴定，难度适中，注意掌握草酸含量的计算方法及滴定中的误差分析、实验操作方法即可解答．