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这是一道关于草酸晶体组成测定的化学计算题。草酸晶体的分子式为H₂C₂O₄·xH₂O,其中x是我们需要确定的结晶水分子数。实验方法是用高锰酸钾溶液滴定草酸溶液,通过氧化还原反应来测定草酸的含量。
反应的化学方程式为:2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ = K₂SO₄ + 10CO₂↑ + 2MnSO₄ + 8H₂O。这是一个氧化还原反应,高锰酸钾作氧化剂,草酸作还原剂。关键是要注意反应中KMnO₄与H₂C₂O₄的物质的量比为2比5,这个比例关系是后续计算的基础。
现在开始计算草酸的浓度。首先计算消耗的KMnO₄的物质的量,等于浓度乘以体积。然后根据反应方程式中KMnO₄与H₂C₂O₄的物质的量比2比5,计算出25毫升草酸溶液中H₂C₂O₄的物质的量。最后用物质的量除以体积,得到草酸溶液的浓度为0.1aV摩尔每升。
接下来计算结晶水分子数x。首先计算100毫升溶液中H₂C₂O₄的总物质的量,然后计算无水草酸的质量。用总质量减去无水草酸质量得到结晶水质量,再除以水的摩尔质量得到结晶水的物质的量。最后用结晶水的物质的量除以无水草酸的物质的量,得到x等于W减0.9aV除以0.18aV。
通过以上计算,我们得到了最终答案。第一空:所配制的草酸物质的量浓度为0.1aV摩尔每升。第二空:结晶水分子数x的值是W减0.9aV除以0.18aV。这道题展示了如何通过氧化还原滴定来测定结晶水含量,是定量分析化学中的经典应用。