Question

某同學(xué)用a mol/L的酸性KMnO₄溶液測(cè)定草酸晶體（H₂C₂O₄?xH₂O）中的x值．
（1）稱取W g草酸晶體，配成250.00mL的水溶液．
①在上述過(guò)程中必須用到的2種定量?jī)x器是______和______．
②配制主要步驟有：計(jì)算-稱量--______轉(zhuǎn)移--______定容一搖勻．
（2）量取配得的25.00mL草酸溶液放人錐形瓶中，用a mol/L的酸性KMnO₄溶液進(jìn)行滴定，用去V mL．
①量取25.00mL草酸溶液的儀器是______．
②配平離子方程式：______MnO₄^-+______H₂C₂O₄+______H⁺--______Mn²⁺+______CO₂↑+______H₂O
③滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是______．
（3）由以上數(shù)據(jù)可得x=______．
（4）在上述實(shí)驗(yàn)中，下列操作（其他操作正確）會(huì)造成測(cè)定結(jié)果偏低的有______
A．稱取W g草酸晶體時(shí)，將草酸晶體放在托盤(pán)天平右盤(pán)
B．錐形瓶用蒸餾水洗凈后未干燥
C．滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)仰視滴定管刻度
D．盛KMnO₄溶液的酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失．

Answer 1

解：（1）①配制準(zhǔn)確濃度的草酸溶液，所需要的實(shí)驗(yàn)儀器主要有托盤(pán)天平（含砝碼）、燒杯、藥匙、250mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等；
故答案為：250mL容量瓶；托盤(pán)天平；
②配制主要步驟有：計(jì)算、稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻，故答案為：溶解；洗滌；
（2）①量取25.00mL草酸溶液，精確度為0.01mL，可以使用25mL酸式滴定管（或25mL移液管），故答案為：25mL酸式滴定管（或25mL移液管）；
②反應(yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素的化合價(jià)由+7降低為+2，總共降低5價(jià)，H₂C₂O₄→CO₂，C元素的化合價(jià)由+3升高為+4，總共升高2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為10，故MnO₄^-系數(shù)為2，故H₂C₂O₄系數(shù)為5，再利用元素守恒與電荷守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)，配平后為2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
故答案為：2；5；6；2；10；8；
③草酸反應(yīng)完畢，加入最后一滴高錳酸鉀溶液，錐形瓶?jī)?nèi)溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色，且半分鐘不褪色，說(shuō)明滴定達(dá)到終點(diǎn)；
故答案為：加入最后一滴高錳酸鉀溶液，錐形瓶?jī)?nèi)溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色，且半分鐘不褪色；
（3）滴定25mL草酸溶液需要高錳酸鉀的物質(zhì)的量為a mol/L×V×10^-3L=aV×10^-3mol，根據(jù)關(guān)系式2MnO₄^-～5H₂C₂O₄計(jì)算25.00mL草酸溶液中草酸的物質(zhì)的量為2.5aV×10^-3mol，所以Wg草酸晶體的物質(zhì)的量為2.5aV×10^-3mol×=0.025aVmol，所以=0.025aVmol，解得x=-5；
故答案為：-5；
（4）由（3）中計(jì)算可知x=-5，
A．稱取W g草酸晶體時(shí)，將草酸晶體放在托盤(pán)天平右盤(pán)，若不使用游碼，稱量草酸晶體的質(zhì)量無(wú)影響，對(duì)測(cè)定x的值無(wú)影響，若使用游碼，稱量的草酸晶體的質(zhì)量偏小，配制的草酸溶液的濃度偏小，消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏小，導(dǎo)致x的值偏大，故A不符合；
B．錐形瓶用蒸餾水洗凈后未干燥，不影響錐形瓶?jī)?nèi)草酸的物質(zhì)的量，不影響高錳酸鉀溶液的體積，對(duì)x的值無(wú)影響，故B不符合；
C．滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)仰視滴定管刻度，高錳酸鉀溶液體積的讀數(shù)偏大，計(jì)算測(cè)得x值偏低，故C符合；
D．盛KMnO₄溶液的酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失，導(dǎo)致高錳酸鉀溶液體積的讀數(shù)偏大，計(jì)算測(cè)得x值偏低，故D符合；
故選CD．
分析：（1）①配制準(zhǔn)確濃度的草酸溶液，所需要的實(shí)驗(yàn)儀器主要有托盤(pán)天平（含砝碼）、燒杯、藥匙、250mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等；
②配制主要步驟有：計(jì)算、稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻．
（2）①量取25.00mL草酸溶液，精確度為0.01mL，可以使用25mL酸式滴定管（或25mL移液管）；
②反應(yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素的化合價(jià)由+7降低為+2，總共降低5價(jià)，H₂C₂O₄→CO₂，C元素的化合價(jià)由+3升高為+4，總共升高2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為10，故MnO₄^-系數(shù)為2，故H₂C₂O₄系數(shù)為5，再利用元素守恒與電荷守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)；
③草酸反應(yīng)完畢，加入最后一滴高錳酸鉀溶液，錐形瓶?jī)?nèi)溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色，且半分鐘不褪色，說(shuō)明滴定達(dá)到終點(diǎn)；
（3）根據(jù)關(guān)系式2MnO₄^-～5H₂C₂O₄計(jì)算25.00mL草酸溶液中草酸的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算Wg草酸晶體的物質(zhì)的量，再根據(jù)n=計(jì)算草酸晶體中x的值；
（4）由（3）中計(jì)算可知x=-5，據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)分析．
點(diǎn)評(píng)：主要考查物質(zhì)組成的測(cè)定、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解、溶液配制、氧化還原滴定、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理能力等，難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)知識(shí)的綜合考查，需要學(xué)生具有知識(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．