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        1. 某同學(xué)從報(bào)刊上了解到菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽,決定用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一事實(shí)并檢測草酸鹽含量。進(jìn)一步查閱資料得知,草酸(H2C2O4)是酸性強(qiáng)于醋酸的二元有機(jī)酸,還是一種還原性較強(qiáng)的物質(zhì),如2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,草酸鈣(CaC2O4)不溶于水和醋酸,能溶于強(qiáng)酸:CaC2O4+2H+= H2C2O4+Ca2+。

          (1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證菠菜中含有草酸鹽和碳酸鹽,補(bǔ)充完成實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。

          限選試劑:1 mol·L1 H2SO4、1 mol·L1 HCl、0.1 mol·L1 NaOH、1 mol·L1 CaCl2、0.01 mol·L1 KMnO4、澄清石灰水。

          實(shí)驗(yàn)步驟

          預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論

          步驟1:將菠菜研磨后,浸泡、過濾得到澄清待測溶液。

           

          步驟2:調(diào)節(jié)溶液至弱堿性,滴加足量CaCl2溶液。

          出現(xiàn)白色沉淀,說明菠菜中可能含有草酸鹽和碳酸鹽。

          步驟3:取步驟2的沉淀于試管中,     

                                               

                                         

                                               

          步驟4:                             

                                               

                                          

                                               

           

          (2)要準(zhǔn)確測定菠菜中草酸鹽含量,請回答有關(guān)問題:

          ① 操作:取m g菠菜樣品,將其中草酸鹽轉(zhuǎn)化為CaC2O4沉淀分離出來,用鹽酸溶解后,將溶液轉(zhuǎn)入_________中加水配制成100mL溶液。每次用_____________移取25.00mL該溶液,用0.0100mol·L1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL。

          ② 計(jì)算:菠菜中草酸鹽(以C2O42計(jì))的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________________。(只列式不計(jì)算。C2O42的化學(xué)式量為88)

          ③ 討論:用標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、過濾得到的溶液,結(jié)果可能偏高,原因是                                                。

           

          【答案】

          (16分)(1)(共8分)

          實(shí)驗(yàn)步驟

          預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論

          步驟3:加入足量1 mol·L1 HCl,將產(chǎn)生的氣體通入足量澄清石灰水中。(2分)

          沉淀溶解,澄清石灰水變渾濁,說明菠菜中含有碳酸鹽。(2分)

          步驟4: 向步驟3得到的溶液中滴加幾滴0.01 mol·L1 KMnO4。(2分)

          溶液紫紅色褪去,說明菠菜中含有草酸鹽。(2分)

           

          (2)① 100mL容量瓶   酸式滴定管(2分,每種儀器1分) 

           ②(其它合理表示方法也給分)(4分,算式中不帶單位也給分,有效數(shù)字不準(zhǔn)確扣1分)

          ③ 菠菜中還含有其他還原性物質(zhì),能與KMnO4反應(yīng)(2分)

          【解析】

          試題分析:(1)依題意,步驟2所得沉淀可能是碳酸鈣,也可能是草酸鈣,還可能是碳酸鈣和草酸鈣組成的混合物;由于草酸的酸性比醋酸強(qiáng),醋酸的酸性比碳酸強(qiáng),草酸鈣不溶于水和醋酸,能溶于強(qiáng)酸,而碳酸鈣不溶于水,能溶于醋酸,也能溶于強(qiáng)酸,因此向步驟2所得沉淀中加入足量1 mol·L1 HCl,若沉淀完全溶解,且產(chǎn)生的氣體通入足量澄清石灰水時(shí),澄清石灰水變渾濁,說明沉淀中存在碳酸鈣,證明菠菜中含有碳酸鹽;由于草酸具有還原性,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,即2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,因此向步驟3所得上層清液中先滴入足量1 mol·L1 H2SO4,再滴入幾滴或少量0.01 mol·L1 KMnO4,溶液紫紅色褪去,說明菠菜中含有草酸鹽;(2)①配置100mL一定物質(zhì)的量濃度的溶液,稱量、攪拌溶解后,應(yīng)將溶液轉(zhuǎn)移入100mL容量瓶中,洗滌之后定容;由于草酸溶液顯酸性,所以選用酸式滴定管量取25.00mL草酸溶液;②由于n=c•V,則每次滴定時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液中KMnO4的物質(zhì)的量為0.0100×V×103mol;由于2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O中草酸與高錳酸鉀的系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比,則每次滴定時(shí)待測溶液中H2C2O4的物質(zhì)的量為0.0100×V×103×5/2mol;由于菠菜樣品所配溶液的體積與滴定時(shí)待測溶液的體積之比為100/25.00,則菠菜樣品所配溶液中H2C2O4的物質(zhì)的量為0.0100×V×103×5/2×100/25.00mol;由于C2O42~H2C2O4中草酸根離子與草酸的系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比,則菠菜中C2O42的物質(zhì)的量為0.0100×V×103×5/2×100/25.00×1/1mol;由于草酸根離子的式量為88,m=n•M,則菠菜中C2O42的質(zhì)量為0.0100×V×103×5/2×100/25.00×1/1×88g;由于菠菜的質(zhì)量為mg,則菠菜中C2O42的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0100×V×103×5/2×100/25.00×1/1×88/m×100%;③菠菜中不僅草酸鹽可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,而且別的有機(jī)物(如維生素C等)也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,因此用標(biāo)準(zhǔn)高錳酸鉀溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、過濾得到的溶液,消耗酸性高錳酸鉀溶液的體積偏大,因此測定結(jié)果偏高。

          考點(diǎn):考查綜合實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算,包括設(shè)計(jì)檢驗(yàn)菠菜中存在碳酸鹽和草酸鹽的實(shí)驗(yàn)方案、選擇加入試劑的種類先后及量的多少、預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論、容量瓶的使用、酸式滴定管和堿式滴定管的使用、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用、菠菜樣品中草酸根離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定和表示方法、解釋誤差原因等。

           

          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:閱讀理解

          (2013?揭陽一模)某同學(xué)從報(bào)刊上了解到菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽,決定用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一事實(shí)并檢測草酸鹽含量.進(jìn)一步查閱資料得知,草酸(H2C2O4)是酸性強(qiáng)于醋酸的二元有機(jī)酸,還是一種還原性較強(qiáng)的物質(zhì),如2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,草酸鈣(CaC2O4)不溶于水和醋酸,能溶于強(qiáng)酸:CaC2O4+2H+=H2C2O4+Ca2+
          (1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證菠菜中含有草酸鹽和碳酸鹽,補(bǔ)充完成實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論.
          限選試劑:1mol?L-1H2SO4、1mol?L-1HCl、0.1mol?L-1NaOH、1mol?L-1CaCl2、0.01mol?L-1KMnO4、澄清石灰水.
          實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
          步驟1:將菠菜研磨后,浸泡、過濾得到澄清待測溶液.
          步驟2:調(diào)節(jié)溶液至弱堿性,滴加足量CaCl2溶液. 出現(xiàn)白色沉淀,說明菠菜中可能含有草酸鹽和碳酸鹽.
          步驟3:取步驟2的沉淀于試管中,
          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.
          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.

          沉淀溶解,澄清石灰水變渾濁,說明菠菜中含有碳酸鹽.
          沉淀溶解,澄清石灰水變渾濁,說明菠菜中含有碳酸鹽.
          步驟4:
          向步驟3得到的溶液中滴加幾滴0.01 mol?L-1 KMnO4
          向步驟3得到的溶液中滴加幾滴0.01 mol?L-1 KMnO4

          溶液紫紅色褪去,說明菠菜中含有草酸鹽.
          溶液紫紅色褪去,說明菠菜中含有草酸鹽.
          (2)要準(zhǔn)確測定菠菜中草酸鹽含量,請回答有關(guān)問題:
          ①操作:取m g菠菜樣品,將其中草酸鹽轉(zhuǎn)化為CaC2O4沉淀分離出來,用鹽酸溶解后,將溶液轉(zhuǎn)入
          100mL容量瓶
          100mL容量瓶
          中加水配制成100mL溶液.每次用
          酸式滴定管
          酸式滴定管
          移取25.00mL該溶液,用0.0100mol?L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL.
          ②計(jì)算:菠菜中草酸鹽(以C2O42-)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
          0.0100mol/L×V×10-3L×5×100mL×88g/mol
          2×25mL×mg
          ×100%
          0.0100mol/L×V×10-3L×5×100mL×88g/mol
          2×25mL×mg
          ×100%
          .(只列式不計(jì)算.C2O42-的化學(xué)式量為88)
          ③討論:用標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、過濾得到的溶液,結(jié)果可能偏高,原因是
          菠菜中還含有其他還原性物質(zhì),能與KMnO4反應(yīng)
          菠菜中還含有其他還原性物質(zhì),能與KMnO4反應(yīng)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

          某同學(xué)從報(bào)刊上了解到菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽,決定用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一事實(shí)并檢測草酸鹽含量.進(jìn)一步查閱資料得知,草酸(H2C2O4)是酸性強(qiáng)于醋酸的二元有機(jī)酸,還是一種還原性較強(qiáng)的物質(zhì),如2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,草酸鈣(CaC2O4)不溶于水和醋酸,能溶于強(qiáng)酸:CaC2O4+2H+=H2C2O4+Ca2+
          (1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證菠菜中含有草酸鹽和碳酸鹽,補(bǔ)充完成實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論.
          限選試劑:1mol?L-1H2SO4、1mol?L-1HCl、0.1mol?L-1NaOH、1mol?L-1CaCl2、0.01mol?L-1KMnO4、澄清石灰水.
          實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
          步驟1:將菠菜研磨后,浸泡、過濾得到澄清待測溶液.
          步驟2:調(diào)節(jié)溶液至弱堿性,滴加足量CaCl2溶液.出現(xiàn)白色沉淀,說明菠菜中可能含有草酸鹽和碳酸鹽.
          步驟3:取步驟2的沉淀于試管中,______
          ______
          步驟4:______
          ______
          (2)要準(zhǔn)確測定菠菜中草酸鹽含量,請回答有關(guān)問題:
          ①操作:取m g菠菜樣品,將其中草酸鹽轉(zhuǎn)化為CaC2O4沉淀分離出來,用鹽酸溶解后,將溶液轉(zhuǎn)入______中加水配制成100mL溶液.每次用______移取25.00mL該溶液,用0.0100mol?L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL.
          ②計(jì)算:菠菜中草酸鹽(以C2O42-)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______.(只列式不計(jì)算.C2O42-的化學(xué)式量為88)
          ③討論:用標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、過濾得到的溶液,結(jié)果可能偏高,原因是______.

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