Question

【题目】I、乙二酸俗名草酸，下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。该组同学的研究课题是：探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值。通过查阅资料和网络查寻，得知草酸易溶于水，其水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定，反应原理为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。

学习小组的同学设计了如下滴定方法测定x值：

①称取1.260g草酸晶体，将其制成100.00mL水溶液为待测液；

②取25.00mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀硫酸；

③用浓度为0.1000mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定，达到滴定终点时消耗标准溶液10.00mL。

回答下列问题：

（1）滴定时，将酸性KMnO4标准液装在如图中的___________ (填“甲”或“乙”)滴定管中。

（2）本实验到达滴定终点的标志是________________________________。

（3）通过上述数据，求得x=___________。

（4）若滴定到终点时俯视滴定管刻度线读数，则由此测得的x值会___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

II、目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。

（1）图中用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。则阳极产生ClO2的电极反应式为__________________________。

（2）电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为________mol

Answer 1

【答案】 甲 当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液时，溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪色 2 偏大 Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋ 0.01

【解析】I、草酸易溶于水，其水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定，反应原理为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。学习小组的同学设计了如下滴定方法测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)x值：①称取1.260g草酸晶体，将其制成100.00mL水溶液为待测液；②取25.00mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀硫酸；③用浓度为0.1000mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定，达到滴定终点时消耗标准溶液10.00mL。由化学方程式可知，n(H2C2O4)=n(KMnO4)==，则1.260g草酸晶体中n(H2C2O4)=，m(H2C2O4)=，m(H2O)=1.260g-0.9000g=0.3600g，n(H2O)=0.0200mol，n(H2C2O4)：n(H2O)=1:2，所以x=2。

（1）滴定时，将酸性KMnO4标准液装在酸式滴定管中，选甲滴定管。

（2）2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，高锰酸钾溶液是紫色的，反应后，溶液褪色，故不用另外加入指示剂，可以用高锰酸钾溶液本身做指示剂。所以，本实验到达滴定终点的标志是：当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液时，溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪色。

（3）通过上述数据，求得x=2。

(4)若滴定到终点时俯视滴定管刻度线读数，则读数偏小，即高锰酸钾溶液的体积偏小，测得晶体中草酸的含量偏小，则由此测得的x值会偏大。

II、（1）用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。则阳极产生ClO2的电极反应式为Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋。

（2）阴极的电极反应式为2H2O+2e－= H2↑＋2OH-，电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时，n(H2)=0.005mol，n(e－)=0.01mol，阳离子只有Na+和H+，因此，通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为0.01mol。