Question

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：1KMnO₄+1H₂C₂O₄+1H₂SO₄=1K₂SO₄+1CO₂↑+1  MnSO₄+1  H₂O
试回答：
（1）配平化学反应方程式：

 

KMnO₄+

 

H₂C₂O₄+

 

H₂SO₄=

 

K₂SO₄+

 

CO₂↑+

 

MnSO₄+

 

H₂O
（2）实验中，KMnO₄溶液应装在

 

式滴定管中，因为

 

．
（3）滴定过程中需要加入的指示剂为

 

（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

 

．
（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

 

mol?L^-1，由此可计算x的值是

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：

分析：（1）根据氧化还原反应得失电子守恒配平反应方程式；
（2）KMnO₄溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管，故KMnO₄溶液应装在酸式滴定管中；
（3）KMnO₄溶液呈紫红色，草酸反应完毕，滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫红色不褪去，说明滴定到终点，不需要外加指示剂；
（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）高锰酸钾中锰元素的化合价为+5价，反应后被还原成+2价，化合价降低5价；草酸由+3价的C被氧化成+4价，每分子草酸中含有2个C，则化合价升高2价，则高锰酸钾和草酸的关系式为：2KMnO₄～5H₂C₂O₄，再质量守恒可写出反应方程式为：2KMnO₄+5 H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O，
故答案为：2KMnO₄+5 H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O；
（2）KMnO₄溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管，故KMnO₄溶液应装在酸式滴定管中，
故答案为：酸；KMnO₄溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡胶管；
（3）KMnO₄溶液呈紫红色，草酸反应完毕，滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫红色不褪去，说明滴定到终点，不需要外加指示剂，
故答案为：不需要；酸溶液由无色变为浅紫红色色且半分钟不褪色；
（4）2KMnO₄～5H₂C₂O₄
     2         5
aV×10^-3mol   0.025×cmol
c=

5aV×10-3mol

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=

Wg-0.9aVg 18g/mol

0.9aVg 90g/mol

=

50W

9aV

-5，故答案为：0.1aV；

50W

9aV

-5．

点评：本题考查方程式的配平、滴定操作、滴定应用与计算、物质组成含量测定等，题目难度中等，注意滴定中经常根据关系式进行计算，掌握根据关系式计算方法．