Question

某化学兴趣小组为了测定某草酸晶体的纯度设计了如下实验．化学反应如下：KMnO₄+H₂C₂O₄+H₂SO₄-K₂SO₄+MnSO₄+CO₂↑+H₂O（未配平）实验主要步骤如下：
Ⅰ、称取2.80g草酸晶体（H₂C₂O₄?2H₂O）配成100mL草酸溶液
Ⅱ、取25.00ml草酸溶液于锥形瓶中，加入适量稀硫酸，用0.1000mol?L^-1酸性高锰酸钾溶液滴定，消耗KMnO₄溶液20.00mL
根据上述实验步骤请回答下列问题：
（1）高锰酸钾溶液应盛装于

 

（如图，填“甲”或“乙”）滴定管．
（2）滴定到达终点的判断标志是：

 

．
（3）下列造成草酸晶体质量分数偏高的是

 

．
A、滴定终点读数时俯视     B、滴定前有气泡，滴定后气泡消失
C、润洗锥形瓶            D、滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁
（4）完成酸性高锰酸钾溶液和H₂C₂O₄（已知草酸为弱酸）溶液反应的离子方程式：

 

．
（5）该草酸晶体的质量分数为：

 

．

Answer 1

考点：中和滴定,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）KMnO₄溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管，应装在酸式滴定管中；
（2）草酸反应完毕，加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液变为红色，红色30s内不褪去，说明滴定到终点；
（3）由关系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄可知V（KMnO₄）?c（KMnO₄）=

2

5

V（H₂C₂O₄）?c（H₂C₂O₄），即c（H₂C₂O₄）=

5

2

c(KMnO4)v(KMnO4)

V(H2C2O4)

，据此分析判断；
（4）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化草酸根离子生成二氧化碳，同时自身被还原生成二价锰离子，根据氧化还原反应得失电子守恒配平反应方程式；
（5）由关系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄计算，注意溶液体积变化．

解答： 解：（1）①②KMnO₄溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管，应装在酸式滴定管中，甲为酸式滴定管，故答案为：甲；
（2）高锰酸钾本身有颜色，故不需要另加指示剂，草酸反应完毕，加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液变为红色，红色30s内不褪去，说明滴定到终点，
故答案为：加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液变为红色，且30s内红色不褪去；
（3）由关系式2KMnO₄～5H₂C₂O₄可知V（KMnO₄）?c（KMnO₄）=

2

5

V（H₂C₂O₄）?c（H₂C₂O₄），即c（H₂C₂O₄）=

5

2

c(KMnO4)v(KMnO4)

V(H2C2O4)

，
A．读取KMnO₄溶液体积时，滴定前平视，滴定结束后俯视读数，导致酸性高锰酸钾溶液的体积读数偏小，测定的测定草酸的浓度偏低，故A不符合；
B．滴定管内在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，导致酸性高锰酸钾溶液的体积读数偏大，测定的草酸浓度偏高，故B符合；
C．锥形瓶用蒸馏水洗净后润洗，导致草酸的物质的量增加，所用高锰酸钾的体积增大，测定的草酸浓度偏高，故C符合；
D．滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁，对草酸的物质的量无影响，所用高锰酸钾体积不变，对测定草酸浓度无影响，故D不符合；
故选BC；
（4）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化草酸根离子生成二氧化碳，同时自身被还原生成二价锰离子，离子反应为5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案为：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=1OCO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O；
（5）由关系式   2KMnO₄～5H₂C₂O₄可知
               2           5
   0.1000mol?L^-1×0.0200L   n
n=0.005mol
 100mL草酸溶液中草酸物质的量0.005mol×

100

25

=0.02mol
 草酸晶体的质量分数=

0.02mol×126g/mol

2.80g

×100%=90%；
故答案为：90%．

点评：本题考查氧化还原滴定原理与应用、探究影响速率的因素，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合运用，需要学生具备扎实的基础知识与运用知识分析问题、解决问题的能力．