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12.为测定某溶液中Ca2+的含量,某同学设计了如下实验:量取100mL该溶液与烧杯中,加入足量的(NH42C2O4溶液使Ca2+转化为CaC2O4沉淀(假设其他离子均不生成沉淀),过滤、洗涤后,往沉淀中加入足量稀硫酸,然后用0.1000mol•L-1的KMnO4标准溶液滴定.
(1)配平KMnO4氧化H2C2O4的化学方程式:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═1K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
(2)如图1所示的仪器中,配制0.1000mol•L-1的KMnO4标准溶液时肯定不需要的是AC(填标号),除此之外还需用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒(填仪器名称).
(3)在实验中其他操作均正确,若定容时仰视刻度线,则所得溶液浓度<0.1000mol•L-1(填“>”、“<”或“=”,下同);若KMnO4标准溶液在转移至容量瓶时,洒落了少许,则所得溶液浓度<0.1000mol•L-1
(4)若滴定过程中消耗KMnO4标准溶液20.00mL,则原溶液中Ca2+的质量浓度为2.000g•L-1
(5)如图2为草酸钙固体在受热分解过程中所得固体产物的质量随温度变化的曲线,图中A、B、C分别代表三种固体,写出固体A到B的化学方程式:CaC2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO3+CO↑.

分析 (1)该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价、C元素化合价由+3价变为+4价,根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式;
(2)根据配制步骤是计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶来分析需要和不需要的仪器;
(3)根据c=$\frac{n}{V}$并结合溶质的物质的量n和溶液的体积V的变化来进行误差分析;
(4)根据2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═1K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O,利用关系式法计算:5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,原溶液中Ca2+的质量浓度计算公式为c=$\frac{m}{V}$,注意浓度的单位为g•L-1
(5)由图可知:A处CaC2O4的质量为6.4 g,B为5 g.观察化学式:CaC2O4,其逐步分解的固体产物必为含Ca的化合物,则产物B的物质的量应与CaC2O4相同,设B的相对分子质量分别为x,根据关系式计算B的相对分子质量,据此判断B的化学式,进而书写固体A到B的化学方程式.

解答 解:(1)该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价、C元素化合价由+3价变为+4价,其转移电子总数为10,根据转移电子守恒知,KMnO4的计量数是2、H2C2O4的计量数是5,再根据原子守恒得方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═1K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O,
故答案为:2;5;3;1;2;10;8;
(2)根据配制步骤是计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知,配制0.1000mol•L-1的KMnO4标准溶液需要的仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,故不需要的仪器是A(圆底烧瓶)C(分液漏斗),还需要的仪器有:烧杯、玻璃棒,
故答案为:AC;烧杯、玻璃棒;
(3)若定容时仰视刻度线,导致溶液的体积偏大,所以配制溶液的浓度偏低,故所得溶液浓度小于0.1000mol•L-1,若KMnO4标准溶液在转移至容量瓶时,洒落了少许,则会成溶质的损失,使所配溶液的浓度偏低,故所得溶液浓度小于0.1000mol•L-1
故答案为:<;<;
(4)根据2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═1K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O,5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,则
5Ca2+~~~~2MnO4-
n(Ca2+)   0.1mol•L-1×0.02L    解得:n(Ca2+)=0.005mol,100mL该溶液Ca2+的质量浓度为c=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.005mol×40g/mol}{0.1L}$=2g/L故答案为:2;
(5)设B的相对分子质量分别为x,则:
由CaC2O4~~~~B
   128         x
   6.4g        5g     所以x=$\frac{128×5g}{6.4g}$=100,CaC2O4相对分子质量为128,B与CaC2O4的相对分子质量相差28,则B为CaCO3
所以固体A到B的化学方程式为:CaC2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO3+CO↑,
故答案为:CaC2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO3+CO↑.

点评 本题考查了氧化还原反应的配平、一定物质的量浓度溶液的配制过程中的计算和误差分析、滴定过程的计算应用、化学式的推断,为高频考点,侧重分析与实验、计算能力的综合考查,题目难度中等.

练习册系列答案
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Ⅰ.提出猜想
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Ⅱ.查阅资料
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②实验室可利用饱和氯化钱溶液和亚硝酸钠混合加热制N2,写出该反应的离子方程式:NH4++NO2-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2↑+2H2O
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N.实验步骤
①按如图连接好装置后,首先应进行的操作是检查装置气密性;
②称量:m (Fe203)=1.60g;m(C)=0.24g,均匀混合,并全部装人燃烧管;
③加热燃烧管前,先通一段时间N2.此操作目的是_排尽装置内空气;B装置的作用是:干燥N2
④停止通N2,夹紧弹簧夹,充分加热燃烧管,使Fe203与C完全反应.
⑤停止加热,再通N2,冷却至室温.准确称量燃烧管中的剩余固体质量为1.12g;从实验数据确定猜想3成立.
V.小明同学从环保角度分析,用该装置进行实验会对环境造成污染,你认为应如何处理?在D装置导管处用酒精灯点燃,或用塑料袋收集

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