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【题目】用氧化还原滴定法测定某种草酸晶体(H2C2O4·X H2O)中结晶水分子数的实验步骤如下:

①用分析天平称取草酸晶体1.260g,将其配制成100.00mL待测草酸溶液;

②用移液管移取25.00mL待测草酸溶液于锥形瓶中,并加入适量硫酸酸化

③用浓度为0.1000 mol/L的KMnO4标准溶液进行滴定,三次结果如下:

第一次滴定

第二次滴定

第三次滴定

待测溶液体积(mL)

25.00

25.00

25.00

标准溶液体积(mL)

9.99

10.01

10.00

已知:H2C2O4的相对分子质量为90。

回答下列问题:

(1)滴定时,KMnO4标准溶液应该装在_____ (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。

(2)H2C2O4在溶液中与KMnO4溶液反应的化学方程式是______________

(3)到达滴定终点的标志是____________。

(4)根据上述数据计算X=________________。

(5)误差分析(填:偏高、偏低、无影响):

①若滴定开始时仰视滴定管刻度,滴定结束时俯视滴定管刻度,则X值_________;

②若滴定管水洗后直接加入KMnO4标准溶液,则X值_______。

【答案】 酸式 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 10CO2↑ 最后一滴标准液滴入锥形瓶中,溶液恰好由无色变成紫红色,且30秒内不褪色 2 偏高 偏低

【解析】⑴. KMnO4具有强氧化性,会腐蚀橡胶,因此KMnO4应装在酸式滴定管中,故答案为:酸式;

⑵. KMnO4在酸性条件下与H2C2O4发生氧化还原反应,Mn元素的化合价从+7价降低到+2价生成硫酸锰,C元素的化合价从+3价升高到+4价生成二氧化碳,根据得失电子守恒和原子守恒,该反应的化学方程式为,2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 10CO2↑,故答案为:2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 10CO2↑;

⑶.滴定到达终点时的现象为:当最后一滴标准液滴入锥形瓶中,溶液恰好由无色变成紫红色,且30秒内不褪色,故答案为:最后一滴标准液滴入锥形瓶中,溶液恰好由无色变成紫红色,且30秒内不褪色;

⑷.三次滴定消耗KMnO4标准液的平均体积为:(9.99+10.01+10.00)mL÷3=10.00mL,根据反应方程式得:n(H2C2O4)= ×0.01L×0.1 mol/L×=0.01mol,m(H2C2O4)=0.01mol×90g/mol=0.9g,则m(H2O)= 1.260g-0.9g=0.36g,n(H2O)= =0.02mol,n(H2C2O4): n(H2O)=0.01mol:0.02mol=1:2,X=2,故答案为:2;

⑸.①. 滴定开始时仰视滴定管刻度,滴定结束时俯视滴定管刻度,会造成读取标准液的体积偏小,测定H2C2O4的量偏低,水的量偏高,则X偏高,故答案为:偏高;

②. 滴定管水洗后直接加入KMnO4标准溶液,造成标准液的浓度偏小,消耗标准液的体积偏大,测定H2C2O4的量偏高,水的量偏低,则X偏低,故答案为:偏低。

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