Question

乙二酸（HOOC-COOH）俗名草酸，易溶于水，屬于二元中強酸，生產和科學實驗中有著廣泛的用途．草酸晶體的組成可用H₂C₂O₄?xH₂O表示，為了測定x值，進行如下實驗：稱取Wg草酸晶體，配成100.00mL水溶液，量取25.00mL所配制的草酸溶液置于錐形瓶內，加入適量稀H₂SO₄后，用濃度為amol?L^-1的KMnO₄溶液滴定，
（1）將所發(fā)生的反應方程式完成并配平，將完整的化學方程式寫在答題卡上．
       KMnO₄+H₂C₂O₄+

3H₂SO₄

═K₂SO₄+CO₂↑+MnSO₄+

8H₂O

（2）整個實驗過程中不需要的儀器有

c，f

（填序號）．
a．托盤天平（帶砝碼，鑷子）b．酸式滴定管  c．燒瓶   d．100mL容量瓶  e．燒杯      f．漏斗     g．錐形瓶
h．玻璃棒    i．藥匙
（3）實驗中，標準KMnO₄溶液應盛裝在

酸

式滴定管中．滴定終點時溶液的顏色變化為

酸溶液由無色變?yōu)闇\紫色且半分鐘不褪色

．
（4）在滴定過程中若用去amol?L^-1的KMnO₄溶液VmL，則所配制的草酸溶液的物質的量濃度為

0.1aV

mol?L^-1，由此可計算x的值是

50w

9av

-5

．（用含W、a、V的代數(shù)式表示）
（5）該小組同學將0.02mol草酸晶體（H₂C₂O₄?2H₂O）加入到100mL0.2mol/L的NaOH溶液中充分反應，測得反應后溶液呈酸性，則該溶液中各離子濃度由大到小的順序為

C（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-）

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氧化還原反應得失電子守恒配平反應方程式；
（2）實驗有兩個過程：①為了配制準確濃度的草酸溶液，所需要的實驗儀器主要有天平（含砝碼）、燒杯、藥匙、100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等；
②用高錳酸鉀溶液進行滴定測草酸的物質的量，所需要的實驗儀器主要有燒杯、酸式滴定管、鐵架臺（帶滴定管夾）、錐形瓶等；
（3）KMnO₄溶液具有強氧化性，可以腐蝕橡皮管，故KMnO₄溶液應裝在酸式滴定管中；滴定時，左手控制滴定管活塞，右手搖動錐形瓶，眼睛注視溶液顏色的變化；KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應完畢，滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去，說明滴定到終點，不需要外加指示劑；
（4）根據(jù)化學方程式中各物質的關系進行計算；
（5）兩者正好1：1反應生成NaHC₂O₄，溶液顯酸性說明HC₂O₄^-的電離程度大于其水解程度，可得離子濃度間的大小關系；

解答：解：（1）反應中根據(jù)氧化劑得失電子守恒可知氧化劑和還原劑物質的量之間的關系為：2MnO₄^-～5H₂C₂O₄，在根據(jù)電荷守恒和質量守恒可寫出反應方程式為：2KMnO₄+5 H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+10CO₂↑+2 MnSO₄+8H₂O，故答案為：2KMnO₄+5 H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+10CO₂↑+2 MnSO₄+8H₂O；
（2））①為了配制準確濃度的草酸溶液，所需要的實驗儀器主要有天平（含砝碼）、燒杯、藥匙、100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等；②用高錳酸鉀溶液進行滴定測草酸的物質的量，所需要的實驗儀器主要有燒杯、酸式滴定管、鐵架臺（帶滴定管夾）、錐形瓶等，故答案為：c，f；
（3）KMnO₄溶液具有強氧化性，可以腐蝕橡皮管，故KMnO₄溶液應裝在酸式滴定管中；滴定時，左手控制滴定管活塞，右手搖動錐形瓶，眼睛注視溶液顏色的變化；KMnO₄溶液呈紫色，草酸反應完畢，滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫色不褪去，說明滴定到終點，不需要外加指示劑，故答案為：酸；酸溶液由無色變?yōu)闇\紫色且半分鐘不褪色；
（4）2KMnO₄ ～5H₂C₂O₄
 2mol            5mol
aV×10^-3mol     0.025×Cmol

2mol

aV×10-3mol

=

5mol

0.025×Cmol

解得：C=0.1aVmol?L^-1
H₂C₂O₄?xH₂O～H₂C₂O₄ ～xH₂O
                1mol         18xg
                0.1aV×0.1  w-0.1aV×0.1×90   

1mol

0.1aV×0.1

=

18xg

w- 0.1aV×0.1×90

解得X=

50w

9av

-5
故答案為：0.1aV；

50w

9av

-5；
（5）兩者正好1：1反應生成NaHC₂O₄，溶液顯酸性說明HC₂O₄^-的電離程度大于其水解程度，而溶液中還存在著水的電離，故H⁺＞C₂O₄^2-，由于離子的電離程度較小，則有HC₂O₄^-＞H⁺，故正確順序為Na⁺＞HC₂O₄^-＞H⁺＞C₂O₄^2-＞OH^-，故答案為：C（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-）；

點評：本題考查一定物質的量濃度溶液配制、滴定操作、滴定應用與計算、物質組成含量測定等，難度中等，注意滴定中經常根據(jù)關系式進行計算，掌握根據(jù)關系式計算方法．