Question

【題目】結(jié)晶硫酸亞鐵部分失水時(shí)，分析結(jié)果如仍按FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算，其值會(huì)超過(guò)100％。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，FeSO4·7H2O的含量：一級(jí)品99.50％～100.5％；二級(jí)品99.00％～100.5％；三級(jí)品98.00％～101.0％。

為測(cè)定樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可采用在酸性條件下與高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定。

5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋→5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O；

2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋→2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O

測(cè)定過(guò)程：粗配一定濃度的高錳酸鉀溶液1L，然后稱取0.200 g 固體Na2C2O4（式量為134.0）放入錐形瓶中，用蒸餾水溶解并加稀硫酸酸化，加熱至70℃～80℃。

(1)若要用滴定法測(cè)定所配的高錳酸鉀溶液濃度，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______________。

(2)將溶液加熱的目的是____；反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí)反應(yīng)速率較小，其后因非溫度因素影響而增大，根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件分析，其原因可能是______________________。

(3)若滴定時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定結(jié)束氣泡消失，則測(cè)得高錳酸鉀濃度_____（填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）。

(4)滴定用去高錳酸鉀溶液29.50mL，則c(KMnO4)＝_____mol/L（保留四位有效數(shù)字）。

(5)稱取四份FeSO4·7H2O試樣，質(zhì)量均為0.506g，，用上述高錳酸鉀溶液滴定達(dá)到終點(diǎn)，記錄滴定數(shù)據(jù)

滴定次數(shù) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)	1	2	3	4
V(高錳酸鉀)/mL(初讀數(shù))	0.10	0.20	0.00	0.20
V(高錳酸鉀)/mL(終讀數(shù))	17.76	17.88	18.16	17.90

該試樣中FeSO4·7H2O的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為_________（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位），符合國(guó)家______級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

(6)如實(shí)際準(zhǔn)確值為99.80%，實(shí)驗(yàn)絕對(duì)誤差=____%，如操作中并無(wú)試劑、讀數(shù)與終點(diǎn)判斷的失誤，則引起誤差的可能原因是：__________。

Answer 1

【答案】滴入最后1滴KMnO4溶液后，溶液變?yōu)闇\紅色，且半分鐘不褪去 加快反應(yīng)速率 反應(yīng)開(kāi)始后生成Mn2＋，而Mn2＋是上述反應(yīng)的催化劑，因此反應(yīng)速率加快 偏小 0.02024 98.30% 三 -1.5% 空氣中氧氣氧化了亞鐵離子使高錳酸鉀用量偏小

【解析】

(1)依據(jù)滴定實(shí)驗(yàn)過(guò)程和試劑滴入順序可知，滴入高錳酸鉀溶液最后一滴，溶液變紅色，半分鐘內(nèi)不變證明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)；

故答案為：滴入最后1滴KMnO4溶液后，溶液變?yōu)闇\紅色，且半分鐘不褪去；

(2)加熱加快反應(yīng)速率，反應(yīng)過(guò)程中生成的錳離子對(duì)反應(yīng)有催化作用分析；

(3)若滴定時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定結(jié)束氣泡消失，消耗高錳酸鉀待測(cè)溶液體積增大，則測(cè)得高錳酸鉀濃度減��；

(4)2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋→2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)定量關(guān)系，計(jì)算所標(biāo)定高錳酸鉀溶液的濃度；

(5)依據(jù)圖表數(shù)據(jù)計(jì)算，第三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相差大舍去，計(jì)算其他三次的平均值，利用反應(yīng)定量關(guān)系計(jì)算亞鐵離子物質(zhì)的量得到FeSO4·7H2O的含量，結(jié)合題干信息判斷符合的標(biāo)準(zhǔn)；

(6)測(cè)定含量-實(shí)際含量得到實(shí)驗(yàn)絕對(duì)誤差，亞鐵離子溶液中易被空氣中氧氣氧化分析可能的誤差。

(1)依據(jù)滴定實(shí)驗(yàn)過(guò)程和試劑滴入順序可知，滴入高錳酸鉀溶液最后一滴，溶液變紅色，半分鐘內(nèi)不變證明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)；

(2)粗配一定濃度的高錳酸鉀溶液1L，然后稱取0.200g 固體Na2C2O4(式量為134.0)放入錐形瓶中，用蒸餾水溶解并加稀硫酸酸化，加熱至70℃～80℃，加熱加快反應(yīng)速率，反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí)反應(yīng)速率較小，其后因非溫度因素影響而增大，根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件分析，其原因可能是反應(yīng)過(guò)程中生成的錳離子對(duì)反應(yīng)有催化作用分析；

故答案為：加快反應(yīng)速率，反應(yīng)開(kāi)始后生成Mn2+，而Mn2+是上述反應(yīng)的催化劑，因此反應(yīng)速率加快；

(3)若滴定時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定結(jié)束氣泡消失，消耗高錳酸鉀待測(cè)溶液體積增大，溶質(zhì)不變則測(cè)得高錳酸鉀濃度減��；

故答案為：偏小；

(4)0.200g 固體Na2C2O4(式量為134.0)，n(C2O42-)==0.0014925mol，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)定量關(guān)系，計(jì)算所標(biāo)定高錳酸鉀溶液的濃度；

2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋→2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，

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n 0.0014925mol

n=0.000597mol

滴定用去高錳酸鉀溶液29.50mL，

則c(KMnO4)==0.02024mol/L；

(5)依據(jù)圖表數(shù)據(jù)計(jì)算，第三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相差大舍去，

計(jì)算其他三次的平均值==17.68mL，利用反應(yīng)定量關(guān)系計(jì)算亞鐵離子物質(zhì)的量得到FeSO4·7H2O的含量，

5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋→5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O；

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n 0.01768L×0.02024mol/L

n=0.001789mol

FeSO4·7H2O的含量=×100%=98.30%，三級(jí)品98.00%～101.0%

結(jié)合題干信息判斷符合的標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)品；

(6)測(cè)定含量-實(shí)際含量得到實(shí)驗(yàn)絕對(duì)誤差=98.30%-99.80%=-1.5%，亞鐵離子溶液中易被空氣中氧氣氧化為鐵離子，高錳酸鉀溶液用量減小引起誤差。