草酸晶体的组成可表示为H2C2O4•xH2O,为测定x值,进行下列实验.
①称取m g草酸晶体,配成100.0mL溶液.
②取25.0mL所配草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4后,用浓度为c mol•L﹣1 KMnO4溶液滴定.滴定时,所发生反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
请回答下列问题:
(1)实验①中为了配制准确浓度的草酸溶液,所需要的实验仪器主要有:天平(含砝码)、烧杯、药匙和 1 、 、 .
(2)在实验②中,滴定时KMnO4溶液应装在 式滴定管中,锥形瓶中 (填“需要”或“不需要”)滴加指示剂.
(3)在滴定过程中,目光应注视 .
(4)若滴定时,滴定前后两次读数分别为amL和bmL,因此计算出草酸晶体x值为 ﹣ .
(5)若读取读数a时仰视,读取读数b时俯视,则所测x值 (填“偏大”、“偏 小”或“不变”).
【考点】探究物质的组成或测量物质的含量;配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定.
【专题】综合实验题.
【分析】(1)实验①中为了配制准确浓度的草酸溶液,所需要的实验仪器主要有天平(含砝码)、烧杯、药匙、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等;
(2)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,紫色不褪去,说明滴定到终点,不需要外加指示剂;
(3)在滴定过程中,目光应注视锥形瓶中溶液颜色的变化;
(4)滴定管的刻度由上而下刻度增大,滴定前后两次读数分别为amL和bmL,故消耗KMnO4溶液体积(b﹣a)mL,根据关系式2KMnO4~5H2C2O4计算25.0mL草酸溶液中n(H2C2O4),进而计算100mL草酸溶液中n′(H2C2O4),计算草酸的质量,根据化学式质量分数的计算求X的值;
(5)读取读数a时仰视,a偏大,读取读数b时俯视,b偏小,导致KMnO4溶液体积偏小,计算测定的草酸的质量偏小.
【解答】解:(1)实验①中为了配制准确浓度的草酸溶液,所需要的实验仪器主要有天平(含砝码)、烧杯、药匙、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等,故还需要100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒,故答案为:100mL容量瓶;胶头滴管;玻璃棒;
(2)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,紫色不褪去,说明滴定到终点,不需要外加指示剂,
故答案为:酸;不需要;
(3)在滴定过程中,目光应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,故答案为:锥形瓶中溶液颜色的变化;
(4)滴定管的刻度由上而下刻度增大,滴定前后两次读数分别为amL和bmL,故消耗KMnO4溶液体积(b﹣a)mL,n(KMnO4)
=c mol•L﹣1×(b﹣a)×10﹣3L=c×(b﹣a)×10﹣3mol,根据关系式2KMnO4~5H2C2O4可知25.0mL草酸溶液中n(H2C2O4)=2.5×c×(b﹣a)×10﹣2mol,进而计算100mL草酸溶液中n′(H2C2O4)=2.5×c×(b﹣a)×10﹣2mol×
=c×(b﹣a)×10﹣2mol,草酸晶体中草酸的质量为c×(b﹣a)×10﹣2mol×90g/mol=0.9c(b﹣a)g,由化学式可知:
=
,解得x=
﹣5,故答案为:
﹣5;
(5)读取读数a时仰视,a偏大,读取读数b时俯视,b偏小,故导致KMnO4溶液体积偏小,计算测定的草酸的质量偏小,故x的值偏大,故答案为:偏大.
【点评】本题考查一定物质的量浓度溶液配制、滴定操作、滴定应用与计算、物质组成含量测定等,难度中等,注意滴定中经常根据关系式进行计算,掌握根据关系式计算方法.