Question

12．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100mL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，所发生的反应：KMnO₄+H₂C₂O₄+H₂SO₄=K₂SO₄+CO₂↑+MnSO₄+H₂O
试回答：
（1）实验中，KMnO₄溶液应装在酸式滴定管中．
（2）滴定过程中需要加入的指示剂为不需要（填指示剂的名称或“不需要”），确定反应达到滴定终点时的现象是．
（3）图I表示100mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差10mL，如果刻度A为30，量筒中液体的体积是22.0mL．图II表示25mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积（填代号）D．
A．是amL            B．是（25-a）mLC．一定大于amL      D．一定大于（25-a）mL
（4）在滴定过程中若用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）KMnO₄溶液具有强氧化性，能够腐蚀橡皮管，不能装在酸碱式滴定管中，只能用酸式滴定管；
（2）KMnO₄溶液本身是紫色，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；
（3）图I表示100mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差10mL，如果刻度A为30，则B的刻度为20，所以量筒中液体的体积读数为22mL，在滴定管的下端有一段没有刻度，且0刻度在上面，所以液面处的读数是a时，滴定管中液体的体积大于（25-a）mL；
（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，并根据Wg草酸晶体中草酸与结晶水的质量比可计算出x的值．

解答 解：（1）KMnO₄溶液具有强氧化性，能够腐蚀橡皮管，不能装在酸碱式滴定管中，只能用酸式滴定管，
故答案为：酸；
（2）KMnO₄溶液本身是紫色，所以在滴定草酸时不需要用指示剂，确定反应达到滴定终点时的现象是：滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由无色变红色（紫红色），且半分钟不褪色，
故答案为：不需要；滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由无色变红色（紫红色），且半分钟不褪色；
（3）图I表示100mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差10mL，如果刻度A为30，则B的刻度为20.0mL，所以量筒中液体的体积读数为22.0mL，在滴定管的下端有一段没有刻度，且0刻度在上面，所以液面处的读数是a时，滴定管中液体的体积大于（25-a）mL，故选D，
故答案为：22.0； D；
（4）2KMnO₄～5H₂C₂O₄
               2         5
 aV×10^-3mol   0.025×cmol
c=$\frac{5aV×10{\;}^{-3}mol}{2×0.025mol}$=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，
草酸晶体中含有结晶水数目为：x=$\frac{\frac{Wg-0.9aVg}{18g/mol}}{\frac{0.9aVg}{90g/mol}}$=$\frac{50W}{9aV}$-5，
故答案为：0.1aV；$\frac{50W}{9aV}$-5．

点评 本题考查一定物质的量浓度溶液配制、滴定操作中仪器的选用及计算等，题目难度中等，注意掌握配制一定物质的量浓度的溶液即中和滴定操作的方法，能够根据实验原理进行计算．