Question

17．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100.00mL水溶液．称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溶液滴定到KMnO₄不再褪色为止，所发生的反应：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O，试回答：
（1）实验中不需要的仪器有（填序号）cf，还缺少的仪器有（填名称）铁架台（带滴定管夹）．
a．托盘天平（带砝码，镊子）   b．滴定管   c.100mL量筒   d.100mL容量瓶   e．烧杯 f．漏斗   g．锥形瓶   h．玻璃棒球   i．药匙   j．烧瓶
（2）实验中，标准液KMnO₄溶液应装在酸式滴定管中，因为KMnO4溶液有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管中的橡皮管．
（3）若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测得的x值会无影响（偏大、偏小、无影响）
（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）实验有两个过程：配制准确浓度的草酸溶液，所需要的实验仪器主要有天平（含砝码）、烧杯、药匙、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等；
用高锰酸钾溶液进行滴定测草酸的物质的量：所需要的实验仪器主要有烧杯、酸式滴定管、铁架台（带滴定管夹）、锥形瓶等；根据以上操作中使用的仪器进行解答；
（2）KMnO₄溶液具有强氧化性，能够腐蚀橡皮管，故KMnO₄溶液应装在酸式滴定管中；
（3）根据实验操作对c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$的影响分析误差；
（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，从而计算出样品中含有草酸的质量、结晶水的质量，最后计算出草酸晶体中x值．

解答 解：（1）为了准确配制一定浓度浓度的草酸溶液，所需要的实验仪器主要为：天平（含砝码）、烧杯、药匙、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等；
用高锰酸钾溶液进行滴定测草酸的物质的量，所需要的实验仪器主要有：烧杯、酸式滴定管、铁架台（带滴定管夹）、锥形瓶等，
则在以上操作中不需要的仪器有：c.100mL量筒、f．漏斗；还缺少的仪器为：铁架台（带滴定管夹），
故答案为：cf；铁架台（带滴定管夹）；
（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；KMnO4溶液有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管中的橡皮管；
（3）在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至终点，蒸馏水不影待测液的物质的量，对V（标准）无影响，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$可知，c（待测）不变，则对所测得的x值无影响，
故答案为：无影响；
（4）2KMnO₄ ～5H₂C₂O₄
   2             5
aV×10^-3mol   0.025×cmol
c=$\frac{5aV×1{0}^{-3}mol}{2×0.025mol}$=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滴定误差分析，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，能够根据操作步骤选用仪器、根据操作方法判断滴定误差．