Question

為測(cè)試一鐵片中鐵元素的含量，某課外活動(dòng)小組提出下面兩種方案并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)(以下數(shù)據(jù)為多次平行實(shí)驗(yàn)測(cè)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(cè)得生成氫氣的體積為580 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)；

方案二：將  g鐵片完全溶解于過量稀硫酸中，將反應(yīng)后得到的溶液用0.020 00 mol·L－1的KMnO4溶液滴定，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗了25.00 mL KMnO4溶液。

請(qǐng)回答下列問題：

(1)配平下面的化學(xué)方程式：

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

(2)在滴定實(shí)驗(yàn)中不能選擇________式滴定管，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

(3)根據(jù)方案一和方案二測(cè)定的結(jié)果計(jì)算，鐵片中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次為________和________；

(4)若排除實(shí)驗(yàn)儀器和操作的影響因素，試對(duì)上述兩種方案測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性做出判斷和分析。

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

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

________________________________________________________________________。

Answer 1

答案　(1)2　10　8　5　2　1　8

(2)堿　酸性KMnO4是強(qiáng)氧化劑，會(huì)腐蝕膠管

(3)　

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

②不一定準(zhǔn)確　如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)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(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高；如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)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(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低；如果上述情況均不存在，則結(jié)果準(zhǔn)確

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

→SO4　SO4→ (SO4)3

(2)由于酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)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(cè)定結(jié)果計(jì)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?jǐn)?shù)為；

根據(jù)方案二中的測(cè)定結(jié)果計(jì)算：

根據(jù)(1)中反應(yīng)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?jǐn)?shù)為

＝。

(4)①方案一不一定準(zhǔn)確，因?yàn)椴荒艽_定Fe片中是否含有和稀硫酸反應(yīng)放出H2的雜質(zhì)，若有則測(cè)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?jǐn)?shù)，而鐵片中是否含有和酸性KMnO4溶液反應(yīng)的雜質(zhì)也不能確定，另外鐵片中若有＋3價(jià)的Fe的雜質(zhì)，用KMnO4也測(cè)定不出來。因此方案二也不一定準(zhǔn)確。