Question

某同學(xué)從網(wǎng)絡(luò)上了解到菠菜中富含可溶性的兩類正鹽：草酸鹽和碳酸鹽．該同學(xué)欲用實驗驗證這一事實并檢測其中草酸鹽的含量．查閱資料得知草酸（H₂C₂O₄）是一種二元有機(jī)弱酸，具有較強(qiáng)的還原性；草酸鈣（CaC₂O₄）不溶于水能溶于稀硫酸．請回答下列問題：
（1）該學(xué)生將菠菜研磨成粉末、熱水浸泡、過濾得到澄清溶液A．研磨菠菜使用的實驗儀器的名稱為

 

．
（2）設(shè)計實驗方案驗證菠菜中含有草酸鹽和碳酸鹽，補(bǔ)充完成預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：調(diào)節(jié)溶液A至弱堿性，滴加足量CaCl2溶液．	①出現(xiàn)白色沉淀，說明菠菜中   ．
步驟2：取步驟1的沉淀于試管中，加入足量的稀硫酸，沉淀完全溶解，并將產(chǎn)生的無色無味的氣體通入澄清石灰水中．	②   ．
步驟3：向步驟2得到的溶液中滴加幾滴高錳酸鉀溶液．	③   ．

（3）欲準(zhǔn)確測定菠菜中草酸鹽的含量
①操作：取m g菠菜樣品，將其中草酸鹽全部轉(zhuǎn)化為CaC₂O₄沉淀分離出來置于燒杯中，用過量的稀硫酸完全溶解后，溶液轉(zhuǎn)入

 

中并加水配制成250mL溶液．每次移取25.00mL該溶液于錐形瓶中，用0.0100mol?L^-1 KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL．KMnO₄滴定實驗時發(fā)生的離子方程式為

 

．
②計算：菠菜中草酸鹽（以C₂O₄^2-計算）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（可以只列式不化簡）

 

．
③誤差分析：下列操作會使測定結(jié)果偏高的是

 

．
A．配制溶液時未洗滌燒杯和玻璃棒就加水定容
B．錐形瓶未干燥就加入待測液進(jìn)行滴定
C．未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗就加入標(biāo)準(zhǔn)液開始滴定
D．滴定前尖嘴處有氣泡滴定后氣泡消失
E．滴定后俯視讀數(shù)．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）固體研磨用到的儀器為研缽，研磨菠菜使用的實驗儀器的名稱為研缽；
（2）草酸鈣和碳酸鈣均為不溶于水的白色固體，步驟1中出現(xiàn)白色沉淀，說明菠菜中至少含有C₂O₄^2-、CO₃^2-中的一種或兩種皆有；步驟2的目的是驗證菠菜中含有碳酸鹽，選用稀鹽酸溶解沉淀，方法是：加入足量1 mol?L^-1 HCl，將產(chǎn)生的氣體通入足量澄清石灰水中，現(xiàn)象是沉淀溶解，澄清石灰水變渾濁，說明菠菜中含有碳酸鹽；步驟3操作目的是驗證草酸鹽的存在，利用草酸鹽具有還原性，方法是；向步驟2得到的溶液中滴加幾滴0.01 mol?L^-1 KMnO₄，現(xiàn)象是溶液紫紅色褪去，說明菠菜中含有草酸鹽；
（3）①配制250mL溶液應(yīng)選用250mL容量瓶；KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液與C₂O₄^2-反應(yīng)生成+2價錳離子、二氧化碳和水；
②計算：根據(jù)反應(yīng)方程式得關(guān)系式：5C₂O₄^2-～2KMnO₄，代入題給數(shù)據(jù)計算；
③誤差分析：A．配制溶液時未洗滌燒杯和玻璃棒就加水定容，高錳酸鉀溶液的體積偏小，測定結(jié)果偏低；
B．錐形瓶未干燥就加入待測液進(jìn)行滴定，對測定結(jié)果無影響；
C．未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗就加入標(biāo)準(zhǔn)液開始滴定，高錳酸鉀溶液的體積偏大，測定結(jié)果偏高；
D．滴定前尖嘴處有氣泡滴定后氣泡消失，高錳酸鉀溶液的體積偏大，測定結(jié)果偏高；
E．滴定后俯視讀數(shù)，高錳酸鉀溶液的體積偏小，測定結(jié)果偏低．

解答： 解：（1）固體研磨用到的儀器為研缽，研磨菠菜使用的實驗儀器的名稱為研缽；故答案為：研缽；
（2）草酸鈣和碳酸鈣均為不溶于水的白色固體，步驟1中出現(xiàn)白色沉淀，說明菠菜中至少含有C₂O₄^2-、CO₃^2-中的一種或兩種皆有；步驟2的目的是驗證菠菜中含有碳酸鹽，選用稀鹽酸溶解沉淀，方法是：加入足量1 mol?L^-1 HCl，將產(chǎn)生的氣體通入足量澄清石灰水中，現(xiàn)象是沉淀溶解，澄清石灰水變渾濁，說明菠菜中含有碳酸鹽；步驟3操作目的是驗證草酸鹽的存在，利用草酸鹽具有還原性，方法是；向步驟2得到的溶液中滴加幾滴0.01 mol?L^-1 KMnO₄，現(xiàn)象是溶液紫紅色褪去，說明菠菜中含有草酸鹽，
故答案為：至少含有C₂O₄^2-、CO₃^2-中的一種或兩種皆有；澄清石灰水變渾濁，說有菠菜中含有CO₃^2-；高錳酸鉀紫色褪去，說明菠菜中含有C₂O₄^2-；
（3）①配制250mL溶液應(yīng)選用250mL容量瓶；KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液與C₂O₄^2-反應(yīng)生成+2價錳離子、二氧化碳和水，離子方程式為2MnO₄^-+16H⁺+5C₂O₄^2-=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，故答案為：250mL容量瓶；2MnO₄^-+16H⁺+5C₂O₄^2-=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
②計算：根據(jù)反應(yīng)方程式得關(guān)系式：5C₂O₄^2-～2KMnO₄，代入題給數(shù)據(jù)則草酸鹽中草酸根的質(zhì)量為：

0.01V×5

2

×10×10^-3×88g=0.022Vg，所以菠菜中草酸鹽（以C₂O₄^2-計算）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.022Vg

mg

×100%=

0.022V

m

×100%，故答案為：=

0.022V

m

×100%；
③A．配制溶液時未洗滌燒杯和玻璃棒就加水定容，高錳酸鉀溶液的體積偏小，測定結(jié)果偏低，故A錯誤；
B．錐形瓶未干燥就加入待測液進(jìn)行滴定，對測定結(jié)果無影響，故B錯誤；
C．未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗就加入標(biāo)準(zhǔn)液開始滴定，高錳酸鉀溶液的體積偏大，測定結(jié)果偏高，故C正確；
D．滴定前尖嘴處有氣泡滴定后氣泡消失，高錳酸鉀溶液的體積偏大，測定結(jié)果偏高，故D正確；
E．滴定后俯視讀數(shù)，高錳酸鉀溶液的體積偏小，測定結(jié)果偏低，故E錯誤；
故選：CD．

點評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實驗設(shè)計和實驗分析判斷，定量測定實驗的設(shè)計和計算應(yīng)用，掌握實驗基礎(chǔ)和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．