乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
该组同学的研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值。通过查阅资料和网络查寻得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:
2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取1.260 g纯草酸晶体,将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4。
③用浓度为0.100 0 mol·L-1的KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗10.00 mL。
(1)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的________(填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志可以是_________________________________________。
(3)通过上述数据,求得x=________。
讨论:①若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得的x值会________(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同)。
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会________。
红砖是用粘土高温烧结而成,因其颜色呈红色或棕红色而得名,常用作建筑材料。
(1)根据红砖的颜色、猜测其可能含有的成份是(写化学式)
(2)为了检验你的猜测是否正确,请设计一个实验方案,简要地写出各步操作过程以及最后的实验分析和结论,涉及化学反应的写出化学方程式(实验用品任取,该实验分几步自己决定,不必写实验装置中的仪器安装)
实验步骤:①用铁锤敲碎红砖,取小块磨成粉末。
②
③
④
实验分析及结论:
(3)红砖曾对我国建设起到重要作用,就目前我国实际情况看,你是认为应继续使用或者是禁止使用红砖?,理由是
( 6分)请你设计两种方法除去细小的铁颗粒中混有的细小的铝颗粒。(简要说明)
(1)
(2)
(10分)已知可逆反应CO + H2O(g)CO2 + H2,达到平衡时,
(1)830K时,若起始时:c (CO) =" 2" mol/L,c (H2O) =" 3" mol/L,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的平衡转化率为;K值为。
(2)830K,若只将起始时c (H2O)改为6 mol/L,则水蒸气的平衡转化率为。
(3)若830K时,起始浓度c (CO) =" a" mol/L,c (H2O) =" b" mol/L,H2的平衡浓度c (H2) =" c" mol/L,
①a、b、c之间的关系式是②当a = b时,a = c。
(10分)某研究性学习小组用电解溶液的方法测定铜的相对原子质量(装置如图),实验中测得某电极的质量增重为m g,已知氧元素相对原子质量为16。请回答:
(1)m g应为极的质量增重(填A或B),电解总反应的离子方程式为;
(2)本实验(电解溶液)中,学习小组采用两套方案测定铜的相对原子质量。
①第一套方案中,同学们测得气体的体积为V L(标准状况),则铜的相对原子质量是(用m、V表示);
②第二套方案中,以下数据需要测定的是(填序号)。
a. A极增加的质量 b. 整套装置减少的质量
c. 电解后溶液的体积 d. 电解后溶液的pH(可由此计算出溶液中H+的物质的量浓度)
某校某班化学兴趣小组进行了下列两项试验活动:(1)探究草酸(H2C2O4)与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢;(2)测定草酸晶体的纯度。已知:①在酸性环境下的还原产物是
;②草酸是二元弱酸。
Ⅰ.探究草酸与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢
取4支试管,分别加入的草酸溶液
,按下表中四种方案分别加入相应的试剂,使其发生反应。四支试管中均可观察到有气泡产生,且溶液的颜色变化都为:紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色,溶液褪为无色所需的时间如下表所示(表中“—”表示未加入该试剂)。
实验 编号 |
反应温度 (利用水浴加热) |
稀硫酸溶液 |
![]() |
![]() ![]() |
褪色时间 |
1 |
65℃ |
— |
— |
1.0mL |
100s |
2 |
65℃ |
10滴 |
— |
1.0mL |
90s |
3 |
75℃ |
10滴 |
— |
1.0mL |
40s |
4 |
75℃ |
10滴 |
加入少许 |
1.0mL |
3s |
根据以上4组实验,可以得出的结论主要有_______________________________。
Ⅱ.测定草酸晶体的纯度
用托盘天平称取草酸晶体样品
;配制成
溶液;每次移取25.00mL该溶液于锥形瓶中,用0.10mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定;滴定实验重复操作2—3次。请回答:
(1)实验中需要用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯、锥形瓶、胶头滴管、250mL容量瓶外还需要的一种玻璃仪器是____________。(填仪器名称)
(2)上述溶液与酸性
溶液反应的离子方程式为_________。
(3)若滴定过程中平均消耗酸性高锰酸钾溶液VmL,则草酸晶体的纯度为_______(以含W、V的表达式表示)。