Question

7．為測(cè)定某H₂C₂O₄溶液的濃度，取該溶液于錐形瓶中，加入適量稀H₂SO₄后，用濃度為0.1mol/L KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定．
（提示：滴定原理為：6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O）
試回答下列問題：
（1）滴定時(shí)，KMnO₄溶液應(yīng)裝在酸式（填“酸式”或“堿式”）滴定管中，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液時(shí)，溶液由無色變?yōu)樽仙�，且半分鐘�?nèi)不褪色．
（2）如圖表示50mL滴定管中液面的位置，此時(shí)滴定管中液面的讀數(shù)為21.40mL．
（3）用0.1mol/L KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液時(shí)，以下操作會(huì)使結(jié)果偏低的①④（填序號(hào)）．
①實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)俯視刻度線讀取滴定終點(diǎn)時(shí)KMnO₄溶液的體積．
②酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗
③錐形瓶用待測(cè)液潤(rùn)洗
④滴加KMnO₄溶液過快，未充分振蕩，剛看到溶液變色，立刻停止滴定
（4）該同學(xué)一共進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，假設(shè)每次所取H₂C₂O₄溶液體積均為30.00mL，三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	第一次	第二次	第三次
消耗KMnO4溶液體積/mL	30.32	25.34	25.30

根據(jù)所給數(shù)據(jù)，計(jì)算H₂C₂O₄的物質(zhì)的量濃度C=0.211mol/L．（小數(shù)點(diǎn)后保留3位數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）KMnO₄具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕橡膠管；滴定終點(diǎn)時(shí)溶液顏色無色變化為紫色且在30s內(nèi)顏色不再恢復(fù)為原來顏色，證明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)；
（2）A與C刻度間相差1ml，說明每?jī)蓚�(gè)小格之間是0.1mL，A處的刻度21，據(jù)此確定B的刻度，注意滴定管的上面數(shù)值小，下面數(shù)值大；
（3）根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$判斷不當(dāng)操作對(duì)相關(guān)物理量的影響；
（4）根據(jù)離子方程式6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O計(jì)算H₂C₂O₄的濃度．

解答 解：（1）因?yàn)镵MnO₄具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕橡膠管，故應(yīng)用酸式滴定管盛裝；KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應(yīng)完畢，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液時(shí)，溶液由無色變?yōu)樽仙�，且半分鐘�?nèi)不褪色，即達(dá)滴定終點(diǎn)；
故答案為：酸式；當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液時(shí)，溶液由無色變?yōu)樽仙�，且半分鐘�?nèi)不褪色；
（2）A與C刻度間相差1ml，說明每?jī)蓚�(gè)小格之間是0.10mL，A處的刻度為21，A和B之間是四個(gè)小格，所以相差0.40mL，則B是21.40mL；
故答案為：21.40；
（3）①實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)俯視刻度線讀取滴定終點(diǎn)時(shí)KMnO₄溶液的體積，液面偏高，讀數(shù)偏小，導(dǎo)致KMnO₄體積偏小，則根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$使結(jié)果偏低，故正確；
②酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，KMnO₄濃度偏小，導(dǎo)致KMnO₄體積偏大，則根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$使結(jié)果偏高，故錯(cuò)誤；
③錐形瓶用待測(cè)液潤(rùn)洗，導(dǎo)致草酸的物質(zhì)的量偏大，導(dǎo)致KMnO₄體積偏大，則根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$使結(jié)果偏高，故錯(cuò)誤
④滴加KMnO₄溶液過快，未充分振蕩，剛看到溶液變色，立刻停止滴定，導(dǎo)致KMnO₄體積偏小，則根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$使結(jié)果偏低，故正確；
故選：①④；
（4）三次滴定消耗KMnO₄溶液體積分別為：30.32mL、25.34mL、25.30mL，第一次誤差較大，舍去，則消耗KMnO₄溶液平均體積為$\frac{25.34mL+25.30mL}{2}$=25.32ml，消耗KMnO₄物質(zhì)的量為n（KMnO₄）=0.1mol/L×25.32×10^-3L=2.532×10^-3mol，由6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O可知，n（H₂C₂O₄）=$\frac{5}{2}$n（KMnO₄）=$\frac{5}{2}$×2.532×10^-3mol，則H₂C₂O₄的物質(zhì)的量濃度C=$\frac{\frac{5}{2}×2.532×10{\;}^{-3}mol}{0.03L}$=0.211mol/L；
故答案為：0.211．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查氧化還原反應(yīng)滴定、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，清楚實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的能力．