Question

草酸晶体的化学式可表示为H₂C₂O₄·xH₂O，为测定x值进行下列实验：

（1）称取wg草酸晶体，配成100．00 mL溶液。

（2）取25.00mL所配溶液置于锥形瓶中，加入适量稀硫酸后，用浓度为a mol/LKMnO₄溶液滴定。KMnO₄+H₂C₂O₄+H₂SO₄→K₂SO₄+MnSO₄+CO₂↑+H₂O（未配平）

回答下列问题：

①滴定时，KMnO₄溶液应盛在__________（填酸式或碱式）滴定管中；

②若滴定用的KMnO₄溶液因放置而变质，浓度偏低，则根据实验求出的x值______（填偏高、偏低或无影响）；

③滴定终点时，锥形瓶内溶液颜色变化是_____________________；

④若滴定终点时，共用去KMnO₄溶液V mL，求x的值为________________。

Answer

①酸式；②偏低； ③无色变紫色；④(50w-45aV)/9aV。

【解析】

试题分析：①KMnO4酸性溶液有强的氧化性，会腐蚀橡胶管，因此滴定时，KMnO4溶液应盛在酸式滴定管中；②若滴定用的KMnO4溶液因放置而变质，浓度偏低，则滴定同样多的草酸，消耗高锰酸钾溶液体积偏多，H2C2O4偏多，则根据实验求出的结晶水的数值x就偏低；③滴定终点时，由于草酸消耗完全，再滴入进来的高锰酸钾溶液不再消耗，因此锥形瓶内溶液颜色变化是由无色变为紫色，半分子内紫色不褪去；④用高锰酸钾溶液滴定草酸溶液时，根据酸碱中和反应时二者的物质的量相等，可得反应方程式2KMnO4 +5H2C2O4+3 H2SO4═K2SO4 +2MnSO4 +10CO2↑+8 H2O。n(KMnO4)= a mol/L×V×10-3 L=aV×10-3mol，则n(H2C2O4)= 5/2 n(KMnO4)= 5 aV /2×10-3mol，在100mL溶液中含有草酸的物质的量是n(H2C2O4)= 5 aV /2×10-3mol×4=0.01aVmol，其质量是m(H2C2O4)= 0.01aVmol×90g/mol=0.9aVg，则Wg晶体中含有结晶水的质量是(W-0.9aV)g，所以结晶水的数目是[(W-0.9aV)g÷18g/mol]:(0.9aVg÷90g/mol)= (50w-45aV)/9aV。

【考点定位】考查滴定方法在物质化学式确定的应用的知识。

【名师点睛】滴定方法是测定物质浓度或计算不纯物质含量、测定物质化学式常用的方法，使用的重要仪器是滴定管，一般情况下，酸化、氧化性的物质盛装在酸式滴定管中，碱性溶液盛装在碱式滴定管中。高锰酸钾溶液有强的氧化性，会腐蚀橡胶管，因此要盛装在酸式滴定管中，草酸有还原性，高锰酸钾有氧化性，二者发生氧化还原反应，根据电子转移数目相等，利用恰好滴定时消耗标准溶液的体积，利用反应时二者的物质的量关系计算确定一定体积的溶液中含有草酸的物质的量，进而得到草酸的质量，根据总质量确定一定质量草酸晶体中含有的结晶水的质量，根据物质组成特点推断出物质的分子中含有结晶水的数目，关键是滴定终点的判断，可利用高锰酸钾溶液为紫色，当反应消耗时变为无色的Mn2+，不再反应，溶液的紫色不褪去来判断滴定终点。可见有时是需要加指示剂判断滴定终点，有时是利用物质本身的颜色变化来判断，不需要加入指示剂。