Question

實驗室常用硫酸廠的燒渣（主要成分是Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂）來制備綠礬（FeSO₄?7H₂O）．其中測定綠礬產(chǎn)品中FeSO₄?7H₂O含量的實驗步驟為：
a．稱取5.2g產(chǎn)品，溶解，配成250mL溶液
b．量取25.00mL待測液于錐形瓶中
c．用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO₄溶液滴定至終點，消耗KMnO₄溶液體積35.00mL．
據(jù)此，請分析：
（1）滴定時反應(yīng)的離子方程式為（完成并配平離子反應(yīng)方程式）．
□Fe²⁺+□MnO₄^-+□

 

→□Fe³⁺+□Mn²⁺+□

 

（2）滴定達到終點的標志是

 

．
（3）產(chǎn)品中FeSO₄?7H₂O的質(zhì)量分數(shù)為

 

．

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）根據(jù)在酸性條件下反應(yīng)，反應(yīng)物一定有氫離子，然后根據(jù)電子守恒和質(zhì)量守恒配平方程式；
（2）根據(jù)反應(yīng)結(jié)束時滴入高錳酸鉀溶液溶液后顏色變化判斷滴定終點；
（3）根據(jù)反應(yīng)方程式及高錳酸鉀的物質(zhì)的量計算出產(chǎn)品中FeSO₄?7H₂O的質(zhì)量分數(shù)．

解答： 解：（1）用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO₄溶液，所以反應(yīng)物中一定有氫離子，高錳酸根離子化合價由+7變?yōu)?2，降低了5價，亞鐵離子與+2變?yōu)?3，升高了1價，所以高錳酸根離子系數(shù)為1、亞鐵離子系數(shù)為5，根據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒配平氫離子、水，配平后的方程式為：5Fe²⁺+1MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+1Mn²⁺+4H₂O，
故答案為：5；1；8H⁺；5；1；4H₂O；
（2）當亞鐵離子與高錳酸鉀離子完全反應(yīng)后，再滴入一滴高錳酸鉀溶液，溶液會呈淡紫色，據(jù)此判斷滴定終點，
故答案為：滴定最后一滴酸性KMnO₄時溶液呈淡紫色，半分鐘內(nèi)不褪色；
（3）25mL待測液消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.01mol/L×0.035L=0.00035mol，
5.2g產(chǎn)品配成250mL溶液消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.00035mol×

250

25

=0.0035mol，
根據(jù)反應(yīng)：5Fe²⁺+1MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為：0.0035mol×5=0.0175mol，
所以樣品中含有的FeSO₄?7H₂O的質(zhì)量為：278g/mol×0.0175mol=4.865g，
FeSO₄?7H₂O的質(zhì)量分數(shù)為：

4.865g

5.2g

×100%≈93.56%，
故答案為：93.56%．

點評：本題考查了滴定實驗的分析判斷，數(shù)據(jù)計算，終點判斷的方法，題目難度中等．