Question

為測試一鐵片中鐵元素的含量，某課外活動小組提出下面兩種方案并進行了實驗(以下數(shù)據(jù)為多次平行實驗測定結(jié)果的平均值)：

方案一：將a g鐵片完全溶解于過量稀硫酸中，測得生成氫氣的體積為580 mL(標準狀況)；

方案二：將  g鐵片完全溶解于過量稀硫酸中，將反應后得到的溶液用0.020 00 mol·L－1的KMnO4溶液滴定，達到終點時消耗了25.00 mL KMnO4溶液。

請回答下列問題：

(1)配平下面的化學方程式：

KMnO4＋FeSO4＋H2SO4===Fe2(SO4)3＋MnSO4＋K2SO4＋H2O

(2)在滴定實驗中不能選擇________式滴定管，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

(3)根據(jù)方案一和方案二測定的結(jié)果計算，鐵片中鐵的質(zhì)量分數(shù)依次為________和________；

(4)若排除實驗儀器和操作的影響因素，試對上述兩種方案測定結(jié)果的準確性做出判斷和分析。

①方案一________(填“準確”、“不準確”或“不一定準確”)，理由是_________________；

②方案二________(填“準確”、“不準確”或“不一定準確”)，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Answer 1

答案　(1)2　10　8　5　2　1　8

(2)堿　酸性KMnO4是強氧化劑，會腐蝕膠管

(3)　

(4)①不一定準確　如果鐵片中存在與稀硫酸反應并能生成氫氣的其他金屬，會導致結(jié)果偏高；如果鐵片中存在與稀硫酸反應而溶解、但不產(chǎn)生氫氣的鐵的氧化物，會導致結(jié)果偏低；如果上述情況均不存在，則結(jié)果準確

②不一定準確　如果鐵片中存在與稀硫酸反應而溶解的其他金屬，生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化，會導致結(jié)果偏高；如果鐵片中存在與稀硫酸反應而溶解的鐵的氧化物，生成的Fe3＋在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化，會導致結(jié)果偏低；如果上述情況均不存在，則結(jié)果準確

解析　(1)分析該氧化還原反應的化合價，找出化合價發(fā)生變化的各元素，利用化合價的升降相等，配平化學方程式：

→SO4　SO4→ (SO4)3

(2)由于酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管的膠管，因此不能選擇堿式滴定管。

(3)根據(jù)方案一中的測定結(jié)果計算：

n(Fe)＝n(H2)＝

因此m(Fe)＝ mol×56 g·mol－1＝1.45 g

故鐵片中鐵的質(zhì)量分數(shù)為；

根據(jù)方案二中的測定結(jié)果計算：

根據(jù)(1)中反應方程式：

2KMnO4～10FeSO4～10Fe

n(Fe)＝5n(KMnO4)

＝5×0.020 00 mol·L－1×0.025 L

＝0.002 5 mol

鐵片中鐵的質(zhì)量分數(shù)為

＝。

(4)①方案一不一定準確，因為不能確定Fe片中是否含有和稀硫酸反應放出H2的雜質(zhì)，若有則測定結(jié)果偏高。

②方案二是利用Fe2＋消耗KMnO4的物質(zhì)的量的多少，求出Fe的質(zhì)量分數(shù)，而鐵片中是否含有和酸性KMnO4溶液反應的雜質(zhì)也不能確定，另外鐵片中若有＋3價的Fe的雜質(zhì)，用KMnO4也測定不出來。因此方案二也不一定準確。