精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
11.草酸(H2C2O4)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5,具有还原性,溶于水,溶液有酸性,为测定某H2C2O4溶液的浓度,取该溶液于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4后,用浓度为c mol/L KMnO4标准溶液滴定.滴定原理为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
(1)滴定管在使用之前,必须进行的操作是检查是否漏水,滴定时,KMnO4溶液应装在酸式滴定管(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)中,达到滴定终点时的现象为滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟不褪色.
(2)如图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,C处的刻度为20,滴定管中液面读数应为19.40mL,此时滴定管中液体的体积大于30.60mL.(填大于、小于或等于)
(3)为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取H2C2O4溶液体积均为VmL,三次实验结果记录如下:
实验次数第一次第二次第三次
消耗KMnO4溶液体积/mL22.3224.3924.41
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗KMnO4溶液的体积明显少于后两次,其原因可能是AE
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时KMnO4溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.第一次滴定盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水清洗过后,未用标准液润洗.
D.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗,
E.滴加KMnO4溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
(4)根据所给数据,写出H2C2O4的物质的量浓度的表达式(必须化简):C=$\frac{61c}{V}$mol/L.
(5)请你一个设计简单实验证明草酸的酸性强于碳酸,实验操作及现象是取少量的NaHCO3于试管中,加入草酸溶液,有气泡产生.

分析 (1)实验前滴定管必须进行检漏;KMnO4溶液具有强氧化性,可以腐蚀橡皮管;KMnO4溶液呈紫色,草酸反应完毕,滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟不褪色为滴定到终点;
(2)若A与C刻度间相差1mL,说明每两个小格之间是0.1mL,C处的刻度为20,据此确定A的刻度,注意滴定管的上面数值小,下面数值大,距活塞有一段距离没有刻度;  
(3)根据所用过程判断不当操作对相关物理量的影响;
(4)根据化学方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O计算草酸的浓度;
(5)根据强酸制弱酸的原理用强酸和弱酸的盐反应来解答;

解答 解:(1)滴定管在使用之前,必须进行的操作是检查是否漏水;KMnO4溶液具有强氧化性,可以腐蚀橡皮管,故KMnO4溶液应装在酸式滴定管中;
KMnO4溶液呈紫色,草酸反应完毕,滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟不褪色为滴定到终点,
故答案为:酸;酸式滴定管;滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟不褪色;
(2)若A与C刻度间相差1mL,说明每两个小格之间是0.1mL,C处的刻度为20,A和B之间是四个小格,所以相差0.40mL,则B是19.40mL,由于滴定管50.00mL刻度下方还有液体,所以实际溶液的液体大于50mL-19.40mL=30.60mL;
故答案为:19.40;大于;
(3)A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时KMnO4溶液的体积,液面偏高,读数偏小,导致KMnO4体积偏小,故A正确;
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡,导致KMnO4体积偏大,故B错误;
C.第一次滴定盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水清洗过后,未用标准液润洗,溶液被稀释,KMnO4浓度偏小,导致KMnO4体积偏大,故C错误;
D.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗,润洗锥形瓶导致草酸的物质的量偏大,导致KMnO4体积偏大,故D错误;
E、滴加KMnO4溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,导致KMnO4体积偏小,故E正确;
故选:AE.
(4)三次滴定消耗KMnO4溶液体积分别为:22.32mLmL、24.39mL、24.41mL,第一次误差较大,舍去,mLmLmL消耗KMnO4溶液平均体积为$\frac{24.39mL+24.41mL}{2}$=24.40mL,消耗KMnO4物质的量为n(KMnO4)=cmol/L×0.0244L,由2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O可知,n(H2C2O4)=$\frac{5}{2}$n(KMnO4)=$\frac{5}{2}$×cmol/L×0.0244L=0.061cmol,则草酸的浓度为$\frac{0.061cmol}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{61c}{V}$mol/L;
故答案为:$\frac{61c}{V}$mol/L;
(5)取少量的NaHCO3于试管中,加入草酸溶液,有气泡产生可证明草酸的酸性强于碳酸;
故答案为:取少量的NaHCO3于试管中,加入草酸溶液,有气泡产生;

点评 本题以物质含量为背景考查氧化还原滴定与计算,难度中等,注意实验原理的掌握,滴定管上的刻度和量筒上刻度的区别,为易错点.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.下列离子方程式正确的是(  )
A.稀硝酸与氢氧化钠溶液反应:H++OH-=H2O
B.铝与稀盐酸反应:Al+2H+=Al3++H2↑
C.三氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应:FeCl3+3OH-=Fe(OH)3↓+3C1-
D.二氧化碳与澄清石灰水反应:CO2+2OH-=CO32-+H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.A是石油裂解气的主要成分,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平.现以A为主要原料合成乙酸乙酯,其合成路线如图所示.
(1)B,D分子中官能团的名称分别为羟基、羧基;
(2)写出下列反应的反应类型:①加成反应,④酯化反应或取代反应;
(3)写出下列反应的化学方程式:②2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O,④CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;
(4)A在一定条件下可聚合生成一种常见塑料,合成该塑料的化学方程式是nCH2=CH2$\stackrel{催化剂}{→}$.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列物质的转化在给定条件下能实现的是(  )
A.SiO2$\stackrel{HCl}{→}$SiCl4$\stackrel{H_{2}}{→}$Si
B.MgCO3$\stackrel{HCl}{→}$MgCl2溶液$\stackrel{电解}{→}$Mg
C.Fe$→_{点燃}^{O_{2}}$Fe2O3$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$Fe2(SO4)3
D.Na$→_{点燃}^{O_{2}}$Na2O2$\stackrel{CO_{2}}{→}$Na2CO3

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究.
实验一:甲同学研究的实验报告如表:
实  验  步  骤现  象结  论
①分别取等体积的2mol/L硫酸于试管中;
②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg.
反应快慢:
Mg>Fe>Cu
反应物的性质越活泼,反应速率越快.
该同学的实验目的是研究物质本身的性质对反应速率的影响;根据控制变量法,要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是保持温度相同.
实验二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快.
(1)针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快.从影响化学反应速率的因素看,你猜想反应速率明显加快的原因还可能是生成的锰离子有催化作用.
(2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是B(选填编号).
A.硫酸钾          B.硫酸锰         C.水      D.氯化锰.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.滴定实验是化学学科中重要的定量实验. 请回答下列问题:
(1)酸碱中和滴定--用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作造成测定结果偏高的是CD (填选项字母)
A、滴定终点读数时,俯视滴定管刻度,其他操作正确.
B、盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用未知液润洗
C、酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准盐酸润洗
D、滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
(2)氧化还原滴定--取草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为0.1mol•L-1的高锰酸钾溶液滴定,发生的反应为:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O.表格中记录了实验数据:
滴定次数待测液体积(mL)标准KMnO4溶液体积(mL)
滴定前读数滴定后读数
第一次25.000.5020.40
第二次25.003.0023.00
第三次25.004.0024.10
①滴定时,KMnO4溶液应装在酸 (填“酸”或“碱”)式滴定管中,滴定终点时滴定现象是锥形瓶中溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色.
②该草酸溶液的物质的量浓度为0.2 mol•L-1.
(3)沉淀滴定--滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶.
参考下表中的数据,若用AgNO3滴定NaSCN溶液,可选用的指示剂是D
(填选项字母).
难溶物AgClAgBrAgCNAg2CrO4AgSCN
颜色白浅黄白砖红白
Ksp1.77×10-105.35×10-131.21×10-161.12×10-121.0×10-12
A.NaCl    B.NaBr    C.NaCN   D.Na2CrO4.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响.在常温下按照如下方案完成实验.
实验编号反应物催化剂
①10mL2% H2O2溶液无
②10mL5% H2O2溶液无
③10mL5% H2O2溶液1mL0.1mol•L-1FeCl3溶液
④10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液1mL0.1mol•L-1FeCl3溶液
⑤10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液1mL0.1mol•L-1FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是降低了活化能.
(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6,H2O2的电离方程式为⇒H2O2?H++HO2-.
(3)实验①和②的目的是探究浓度对反应速率的影响.
(4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图.

分析上图能够得出的实验结论是碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.下列各组的电极材料和电解液,不能组成原电池的是(  )
A.铜片、石墨棒,乙醇B.铜片、石墨棒,硝酸银溶液
C.锌片、铜片,稀盐酸D.铜片、铂片,FeCl3溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.硫元素和人类的生存与发展联系密切,在战国时期,我国的炼丹家们就开始了对硫单质及含硫化合物的研究应用.
Ⅰ.已知可溶性硫化物在溶液中能与硫单质反应,生成可溶性的多硫化物(如Na2Sn).请回答下列问题:
(1)在浓Na2S溶液中滴入少量氯水,经振荡,未发现沉淀物生成,其原因是(用离子子方程式表示,下同)S2-+Cl2=2Cl-+S↓,(n-1)S+S2-=Sn2-.
(2)在足量氯水中,滴入少量Na2S溶液,经振荡,也未发现沉淀物生成,若再加入盐酸酸化的BaCl2溶液,即可产生白色沉淀,其原因是S2-+4Cl2+4H2O=8Cl-+SO42-+8H+.
Ⅱ.无机或有机含氧酸分子去掉一个或多个羟基后成为酰基,如-SO2-称为硫酰(基),SO2Cl、SO2Cl2分别被称为亚硫酰氯、硫酰氯,它们都有很多相似的性质,如都能发生水解反应生成对应的酸,都可以做氯化试剂等.请回答下列问题:
(1)已知:SO2(g)+PCl5(s)?SOCl2(I)+POCl3(I)△H1=akJ/mol
PCl5(s)+H2O(I)?POCl3(I)+2HCl(g)△H2=bkJ/mol
写出SOCl2与H2O反应的热化学方程式SOCl2(I)+H2O(I)?SO2(g)+2HCl(g)△H=(b-a)KJ/mol.
(2)实验室将CaSO3和PCl5按物质的量之比1:2混合,微热,两者正好完全反应制得SOCl2,该反应的化学方程式为CaSO3+2PCl5=SOCl2+CaCl2+2POCl3.生成的SOCl2和AlCl3•6H2O混合共热制取无水AlCl3,其原因是SOCl2与结晶水反应生成SO2与HCl,HCl抑制Al3+水解.
(3)在一定条件下存在反应:SO2(g)+Cl2(g)?SO2Cl2(I)△H<0,现有3个体积均为10L的密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,按如图投料,并在150℃初始条件下反应达平衡.

①容器Ⅰ和容器Ⅲ达到平衡所需时间tⅠ<tⅢ(填“>”、“<”或“=”)
②容器Ⅰ中SO2的转化率与容器Ⅱ中SO2Cl2的转化率之和<1(填“>”、“<”或“=”)
③容器Ⅲ中反应前总压为1atm,反应后的总压为0.75atm,则150℃该反应的平衡常数Kp=4atm-1(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).

查看答案和解析>>

同步练习册答案