已知:草酸晶體(H2C2O4?xH2O)于100℃開始失水,101.5℃熔化,約157℃時升華,于175℃受熱分解.某校甲、乙兩組學(xué)生用不同方式探究草酸的部分化學(xué)性質(zhì)并測定其結(jié)晶水的含量.
Ⅰ.甲組用滴定法測定草酸晶體中結(jié)晶水的含量.
步驟一:稱取5.0g純凈的草酸晶體,配制成250mL溶液.
步驟二:取0.04mol?L-1標(biāo)準(zhǔn)酸性KMnO4溶液25.00mL于錐形瓶中,用所配溶液滴定至終點(diǎn).
請回答下列問題:
①配制草酸溶液的操作步驟依次是:將晶體置于燒杯中,加水溶解,將溶液轉(zhuǎn)移入
 
,洗滌,定容,搖勻.
②完善下面滴定反應(yīng)的離子方程式:
 
MnO4-+
 
H2C2O4+
 
H+=
 
Mn2++
 
 
+
 
H2O
③在“步驟一”和“步驟二”測定操作中需要重復(fù)進(jìn)行的操作是
 
(填“步驟一”或“步驟二”).
④其它操作均正確的情況下,下列操作可能使測定結(jié)果偏大的是
 

A.錐形瓶瓶壁殘留蒸餾水就轉(zhuǎn)移入酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定
B.酸式滴定管用蒸餾水洗后未用待測溶液潤洗就加入待測液進(jìn)行滴定
C.滴定前酸式滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失
D.滴定完成后俯視刻度
Ⅱ.乙組同學(xué)為探究草酸的性質(zhì),按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置未標(biāo)出):
精英家教網(wǎng)
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):裝置C、G中澄清石灰水變渾濁,B中CuSO4粉末變藍(lán),F(xiàn)中CuO粉末部分變紅.據(jù)此回答:
①草酸分解的化學(xué)方程式為
 

②乙組同學(xué)將B裝置稱量,卻發(fā)現(xiàn)B裝置質(zhì)量增量比理論值大,該小組同學(xué)認(rèn)真分析斷定操作無誤,則其原因可能是
 

③乙組中某同學(xué)認(rèn)為可以利用加熱分解的草酸晶體的質(zhì)量和F裝置中固體質(zhì)量的減少就可以計(jì)算出晶體中結(jié)晶水的含量,立即遭到其他同學(xué)的反對,其反對的理由是
 
分析:Ⅰ,①草酸溶解后轉(zhuǎn)移到250ml的容量瓶定容,得到所配置的溶液;
②分析反應(yīng)前后元素化合價變化可知,Mn元素化合價從+7價變化為+2價,化合價降低做氧化劑,草酸中的碳元素化合價應(yīng)升高,從+3價升高為+4價,所以以后產(chǎn)物為二氧化碳,依據(jù)電子守恒配平的離子方程式;
③步驟一是稱量配制只需要一次準(zhǔn)確操作,步驟二是滴定過程,為避免產(chǎn)生較大誤差,滴定實(shí)驗(yàn)一般需要重復(fù)2-3次,所以測定操作中需要重復(fù)進(jìn)行的操作是步驟二;
④依據(jù)滴定實(shí)驗(yàn)誤差分析的依據(jù)是c(待測)=
c(標(biāo)準(zhǔn))×V(標(biāo)準(zhǔn))
V(待測)
分析判斷;
Ⅱ,①依據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置過程中的反應(yīng)現(xiàn)象分析草酸分解得到產(chǎn)物,結(jié)合原子守恒寫出化學(xué)方程式;
②發(fā)現(xiàn)B裝置質(zhì)量增量比理論值大,該小組同學(xué)認(rèn)真分析斷定操作無誤,依據(jù)草酸損耗的因素分析判斷;
③依據(jù)利用加熱分解的草酸晶體的質(zhì)量和F裝置中固體質(zhì)量的減少就可以計(jì)算出晶體中結(jié)晶水的含量,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析,過程中產(chǎn)生誤差的因素是生成的一氧化碳不能全部反應(yīng),試驗(yàn)時需要在整套裝置中充滿一氧化碳避免點(diǎn)燃時發(fā)生爆炸,草酸可能為全部分解,裝置G中 液體倒流會裝置F導(dǎo)致稱量質(zhì)量產(chǎn)生誤差;
解答:解:Ⅰ,①草酸溶解后轉(zhuǎn)移到250ml的容量瓶定容,配制得到所需的溶液;
故答案為:250mL容量瓶;
②分析反應(yīng)前后元素化合價變化可知,Mn元素化合價從+7價變化為+2價,化合價降低做氧化劑,草酸中的碳元素化合價應(yīng)升高,從+3價升高為+4價,所以以后產(chǎn)物為二氧化碳,依據(jù)電子守恒配平的離子方程式為:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=Mn2++10CO2↑+8H2O;
故答案為:2、5、6、2、10CO2↑、8;
③步驟一是稱量配制只需要一次準(zhǔn)確操作,步驟二是滴定過程,為避免產(chǎn)生較大誤差,滴定實(shí)驗(yàn)一般需要重復(fù)2-3次,所以測定操作中需要重復(fù)進(jìn)行的操作是步驟二;
故答案為:步驟二;
④A.錐形瓶瓶壁殘留蒸餾水就轉(zhuǎn)移入酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定,對實(shí)驗(yàn)無影響,故A不符合;
B.酸式滴定管用蒸餾水洗后未用待測溶液潤洗就加入待測液進(jìn)行滴定,結(jié)構(gòu)消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積增大,結(jié)構(gòu)偏高,故B符合;
C.滴定前酸式滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失,滴定終點(diǎn)后讀取標(biāo)準(zhǔn)液體積增大,測定濃度偏大,故C符合;
D.滴定完成后俯視刻度,讀取的標(biāo)準(zhǔn)液體積減小,結(jié)構(gòu)偏低,故D不符合;
故答案為:BC;
Ⅱ,①B中CuSO4粉末變藍(lán),說明分解產(chǎn)物含有水蒸氣,裝置C、G中澄清石灰水變渾濁,F(xiàn)中CuO粉末部分變紅,證明生成的產(chǎn)物中含有二氧化碳?xì)怏w和一氧化碳?xì)怏w,依據(jù)原子守恒配平寫出的化學(xué)方程式為:H2C2O4
  △  
.
 
CO↑+CO2↑+H2O;
故答案為:H2C2O4
  △  
.
 
CO↑+CO2↑+H2O;
②發(fā)現(xiàn)B裝置質(zhì)量增量比理論值大,該小組同學(xué)認(rèn)真分析斷定操作無誤,說明草酸在加熱分解過程中變成蒸氣的在裝置B的玻璃管內(nèi)壁凝結(jié)
故答案為:在加熱時草酸部分升華在B中部分凝華;
③依據(jù)利用加熱分解的草酸晶體的質(zhì)量和F裝置中固體質(zhì)量的減少就可以計(jì)算出晶體中結(jié)晶水的含量,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析,過程中產(chǎn)生誤差的因素是生成的一氧化碳不能全部反應(yīng),試驗(yàn)時需要在整套裝置中充滿一氧化碳避免點(diǎn)燃時發(fā)生爆炸,草酸可能為全部分解,裝置G中 液體倒流會裝置F導(dǎo)致稱量質(zhì)量產(chǎn)生誤差;
故答案為:前面的反應(yīng)裝置中滯留有大量CO氣體;為防止爆炸在點(diǎn)燃F處酒精燈之前要先通一段時間的CO以排除裝置系統(tǒng)中的空氣;裝置G中的水蒸氣逆流進(jìn)入裝置F中;加熱時草酸部分升華未能全部分解;
點(diǎn)評:本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解應(yīng)用,掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵,題目難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2010?泰州三模)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組通過查閱資料,設(shè)計(jì)了如圖所示的方法來制備KMnO4

已知:①3MnO2+KClO3+6KOH
 高溫 
.
 
3K2MnO4+KCl+3H2O
②幾種物質(zhì)的溶解度:
溫度 溶解度/g
K2CO3 KOH KMnO4
20℃ 111 112 6.38
60℃ 127 154 22.1
請回答下列問題:
(1)第一步固體熔融時除三腳架、泥三角、細(xì)鐵棒、坩堝鉗外,還需下列儀器中的
CD
CD

A.蒸發(fā)皿      B.燒杯      C.酒精燈      D.鐵坩堝
(2)反應(yīng)Ⅰ中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為
2:1
2:1
;該反應(yīng)中可以循環(huán)利用的產(chǎn)物是
MnO2
MnO2

(3)反應(yīng)Ⅱ的條件為電解,寫出反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式
2K2MnO4+2H2O
 電解 
.
 
2KOH+2KMnO4+H2
2K2MnO4+2H2O
 電解 
.
 
2KOH+2KMnO4+H2

(4)途徑一、二中的操作a、b相同,均包括
蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶
蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶
、過濾等3步.
(5)通過用草酸滴定KMnO4溶液的方法可測定KMnO4粗品的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù)).
①實(shí)驗(yàn)時要將草酸晶體(H2C2O4?2H2O)配成標(biāo)準(zhǔn)溶液,則配制100mL1.5mol?L-1的草酸溶液,需要稱取草酸晶體的質(zhì)量為
18.9g
18.9g

②該實(shí)驗(yàn)中除草酸晶體的質(zhì)量外,還需要采集的數(shù)據(jù)有
滴定時消耗草酸溶液的體積、KMnO4粗品的質(zhì)量
滴定時消耗草酸溶液的體積、KMnO4粗品的質(zhì)量

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2011?合肥三模)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組通過查閱資料,設(shè)計(jì)了如下圖所示的方法來制備 KMnO4. 
已知:①3MnO2+KClO3+6KOH
 高溫 
.
 
3K2MnO4+KCl+3H2O
②幾種物質(zhì)的溶解度:
溫度 溶解度/g
K2CO3 KOH KMnO4
20℃ 111 112 6.38
60℃ 127 154 22.1
請回答下列問題:
(l)第一步固體熔融時除三腳架、泥三角、細(xì)鐵棒、坩堝鉗外,還需下列儀器中的
CD
CD

A.蒸發(fā)皿      B.燒杯   C.酒精燈    D.鐵鉗禍
(2)寫出反應(yīng)I化學(xué)方程式
3K2MnO4+2CO2=MnO2+2KMnO4+2K2CO3
3K2MnO4+2CO2=MnO2+2KMnO4+2K2CO3
;該反應(yīng)產(chǎn)物中可以循環(huán)利用的是
MnO2
MnO2

(3)反應(yīng)II的條件為電解,寫出陰極的電極反應(yīng)式
2H2O+2e-=2OH-+H2↑(或2H++2e-=H2↑)
2H2O+2e-=2OH-+H2↑(或2H++2e-=H2↑)

(4)途徑一、二中的操作a、b相同,均包括蒸發(fā)濃縮、
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、過濾等3 步.
(5)通過用草酸滴定 KMnO4溶液的方法可測定 KMnO4 粗品的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù)).
①實(shí)驗(yàn)時要將草酸晶體(H2C2O4?2H2O)配成標(biāo)準(zhǔn)溶液,則配制 l00mL 1.5mol?L-1的草酸溶液,需要稱取草酸晶體的質(zhì)量為
18.9
18.9
g.
②該實(shí)驗(yàn)中除KMnO4粗品的質(zhì)量、草酸晶體的質(zhì)量外,還需要采集的數(shù)據(jù)有
滴定時消耗草酸溶液的體積
滴定時消耗草酸溶液的體積

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年湖南省十三校高三3月第一次聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

K3[FeC2O43]·3H2O[三草酸合鐵()酸鉀晶體]易溶于水,難溶于乙醇,可作為有機(jī)反應(yīng)的催化劑。實(shí)驗(yàn)室可用鐵屑為原料制備,相關(guān)反應(yīng)過程如下。請回答下列問題:

1)鐵屑中常含硫元素,因而在制備FeSO4時會產(chǎn)生有毒的H2S氣體,該氣體可用氫氧化鈉溶液吸收。下列吸收裝置正確的是??????????????? (填序號)。

2)在得到的FeSO4溶液中需加入少量的H2 SO4酸化,目的是?????????????????? ,得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇的目的是???????????????????????????

3)晶體中所含結(jié)晶水可通過重量分析法測定,主要步驟有:稱量,置于烘箱中脫結(jié)晶水,冷卻,稱量,重復(fù)至恒重,計(jì)算。

步驟的目的是?????????????????????????????????????????????????????????????????

4C2O可被酸性KMnO4溶液氧化為CO2氣體,故實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物中K3[FeC2O33]·3H2O含量測定可用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

寫出滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式???????????????????????????????????????????? 。

下列滴定操作中使滴定結(jié)果偏高的是????????????? (填序號)。

A.滴定管用蒸餾水洗滌后,立即裝入標(biāo)準(zhǔn)液

B.錐形瓶在裝待測液前未用待測液潤洗

C.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失

D.讀取標(biāo)準(zhǔn)液體積時,滴定前仰視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù)

取產(chǎn)物10.0 g配成100 mL溶液,從中取出20 mL于錐形瓶中,用濃度為01mol·Ll的酸性KMnO4溶液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時消耗酸性KMnO4溶液2400mL,則產(chǎn)物中K3 [FeC2O43]·3H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為???? [已知摩爾質(zhì)量M{ K3[FeC2O43]·3H2O=491 g·moll]。

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年浙江省六市六校聯(lián)盟高考模擬考試?yán)砜凭C合化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

K3[Fe(C2O4)3]·3H2O [三草酸合鐵()酸鉀晶體]易溶于水,難溶于乙醇,可作為有機(jī)反應(yīng)的催化劑。實(shí)驗(yàn)室可用廢鐵屑等物質(zhì)為原料制備,并測定產(chǎn)品的純度。相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑???? FeSO4H2C2O42H2OFeC2O4·2H2O↓H2SO4

2FeC2O4·2H2OH2O2H2C2O43K2C2O42K3[Fe(C2O4)3]6H2O

回答下列問題

1使用廢鐵屑前,往往將其在1.0mol.L-1Na2CO3溶液中浸泡數(shù)分鐘,其目的是????????????? 。然后使用?????????????? (填寫操作名稱)分離并洗滌鐵屑。

2析出的K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶體可通過如下圖所示裝置通過減壓過濾與母液分離。下列關(guān)于減壓過濾的操作正確的是???????

A.選擇比布氏漏斗內(nèi)徑略小又能將全部小孔? 蓋住的濾紙

B.放入濾紙后,直接用傾析法轉(zhuǎn)移溶液沉淀開水龍頭抽濾

C.洗滌晶體時,先關(guān)閉水龍頭,用蒸餾水緩慢淋洗,再打開水龍頭抽濾

D抽濾完畢時,應(yīng)先斷開抽氣泵和吸濾瓶之間的橡皮管,以防倒吸

3)使用高錳酸鉀法(一種氧化還原反應(yīng)滴定法)可以測定所得產(chǎn)品的純度。若需配制濃度為0.03000 mol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液240mL,應(yīng)準(zhǔn)確稱取?????????????? g KMnO4(保留四位有效數(shù)字,已知M KMnO4158.0g.mol-1)。配制該標(biāo)準(zhǔn)溶液時,所需儀器除電子天平、藥匙、燒杯、玻璃棒外,還缺少的玻璃儀器有????????????????????????????????? 。配制過程中,俯視刻度線定容則導(dǎo)致所配溶液濃度?????????????? (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

4)某同學(xué)稱取2.000g產(chǎn)品,經(jīng)預(yù)處理后配制成100mL溶液,移取25.00mL溶液于錐形瓶中,使用0.03000 mol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00mL。

①實(shí)際進(jìn)行滴定時,往往使用酸化的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液,寫出該滴定反應(yīng)的離子方程式???????? 。

②判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是????????????????????????????????????????????????? 。

③該產(chǎn)品的純度為???????? ﹪(保留四位有效數(shù)字)。

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

物質(zhì)的性質(zhì)是由物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)決定的。乙二酸(HOOC—COOH)俗稱草酸,其主要物理常數(shù)如下:

名稱

分子式

顏色、狀態(tài)

溶解性/g

熔點(diǎn)/℃

密度/g·cm-3

乙二酸

H2C2O4

——

8.6(20℃)

189.5

1.900

二水合乙二酸

H2C2O4·2H2O

無色晶體

——

101.5

1.650

注:表中“——”表示尚未有具體數(shù)據(jù)。

回答下列問題:

(1)向盛有Na2CO3粉末的試管里加入約3 mL乙二酸溶液,觀察到的現(xiàn)象為_____________;說明乙二酸的酸性比碳酸____________。

(2)向盛有5 mL乙二酸飽和溶液的試管中滴入3滴硫酸酸化的0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的KMnO4溶液,振蕩,觀察到現(xiàn)象為_______________________________________________________;說明乙二酸有______________________。

(3)向A試管中加入3 mL乙醇,然后,邊振蕩試管邊加入2 mL 濃硫酸和2 mL乙二酸,按圖甲連接好裝置,加熱3—5 min,在B試管中有油狀、香味液體產(chǎn)生。該現(xiàn)象說明發(fā)生了______________(填有機(jī)反應(yīng)類型)反應(yīng)。在B試管中加入飽和Na2CO3溶液的目的是_______________________________________________________________。

導(dǎo)管在液面上的原因是________________________________________________。

(4)圖乙是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的裝置,用此裝置可制備的氣體有___________(填標(biāo)號)。

A.O2    B.H2    C.Cl2    D.NH3        E.CH2====CH2      F.CHCH

圖乙試管口略低于試管底部的原因是_________________________________________。已知草酸分解的化學(xué)方程式為H2C2O4H2O+CO2↑+CO↑。用圖丙加熱草酸晶體,驗(yàn)證草酸受熱分解及其產(chǎn)物,圖丙是中學(xué)化學(xué)教材中給出的實(shí)驗(yàn)裝置圖,但有人認(rèn)為該裝置不合理。請你根據(jù)草酸晶體的某些物理常數(shù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/U>,指出圖丙不合理的原因。

答:______________________________________________________________。

該裝置也不符合綠色化學(xué)的要求,因?yàn)開_______________________________________。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案