Question

20．称取6.0g含H₂C₂O₄•2H₂O、KHC₂O₄和K₂SO₄的试样，加水溶解，配成250mL溶液．量取两份此溶液各25mL，分别置于两个锥形瓶中．
①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL时，溶液由无色变为浅红色．该溶液被中和的H⁺的物质的量为0.005mol．
②第二份溶液中滴加0.10mol/L的酸性高锰酸钾溶液至16mL时反应完全，判断终点的现象是溶液由无色变为浅紫色．该溶液中还原剂的物质的量为0.004mol．
③原试样中H₂C₂O₄•2H₂O的质量分数为21%．

Answer 1

分析 ①溶液由无色变为浅红色，溶液中H₂C₂O₄、KHC₂O₄完全反应，根据n=cV计算NaOH的物质的量，结合反应本质OH^-+H⁺=H₂O计算被中和的H⁺的物质的量；
②溶液中H₂C₂O₄、KHC₂O₄完全反应，滴加最后一滴高锰酸钾，颜色不褪去，溶液颜色由无色变为紫红色，根据n=cV计算KMnO₄的物质的量，根据方程式5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，计算还原剂H₂C₂O₄、KHC₂O₄的总物质的量；
③令H₂C₂O₄、KHC₂O₄的物质的量分别为xmol、ymol，根据①②中计算结果列方程计算，进而计算原样品中各自质量分数．

解答 解：①溶液由无色变为浅红色，溶液中H₂C₂O₄、KHC₂O₄完全反应，消耗NaOH的物质的量=0.02L×0.25mol/L=0.005mol，结合反应本质OH^-+H⁺=H₂O，可知被中和的H⁺的物质的量=n（NaOH）=0.005mol，
故答案为：0.005；
②溶液中H₂C₂O₄、KHC₂O₄完全反应，滴加最后一滴高锰酸钾，颜色不褪去，溶液颜色由无色变为紫红色，消耗KMnO₄的物质的量=0.016L×0.1mol/L=0.0016mol，根据方程式5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，可知还原剂H₂C₂O₄、KHC₂O₄的总物质的量=0.0016mol×$\frac{5}{2}$=0.004mol，
故答案为：溶液由无色变为浅紫色；0.004；
③令25mL溶液中H₂C₂O₄、KHC₂O₄的物质的量分别为xmol、ymol，则：
H₂C₂O₄～2NaOH   KHC₂O₄～NaOH
xmol    2xmol   ymol   ymol
由题意可知：$\left\{\begin{array}{l}{2x+y=0.005}\\{x+y=0.004}\end{array}\right.$，
解得：x=0.001、y=0.003，
故原样品中H₂C₂O₄•2H₂O的质量分数=$\frac{0.001mol×\frac{250mL}{25mL}×126g/mol}{6g}$×100%=21%，
故答案为：21%．

点评 本题主要考查氧化还原反应的计算、滴定原理应用，题目难度中等，明确实验原理为解题关键，注意掌握中和滴定操作方法，试题侧重考查学生的分析能力及化学实验、化学计算能力．