Question

（12分）硫酸亞鐵晶體（FeSO₄·7H₂O）在醫(yī)藥上作補(bǔ)血?jiǎng)�。某課外小組擬用KMnO₄溶液滴定的方法，測定該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
[查閱資料]
在酸性條件下，用KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行氧化還原滴定，可以測定Fe²⁺的含量。反應(yīng)的離子方程式是：Fe²⁺＋MnO₄^－＋H⁺—— Fe³⁺＋Mn²⁺＋H₂O（未配平）
[準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用品]
①儀器：a．電子天平，b．滴定管，c．100mL量筒，d．燒杯，e．漏斗，f．250mL容量瓶，g．錐形瓶，h．玻璃棒，i．藥匙，j．燒瓶，k．鐵架臺(tái)（帶滴定管夾），l．膠頭滴管。
②試劑：a．硫酸亞鐵補(bǔ)血?jiǎng)┧幤�，b．高錳酸鉀晶體，c．酚酞溶液，d．KSCN溶液，
e．稀硫酸，f．稀鹽酸，g．蒸餾水。
[實(shí)驗(yàn)步驟]
①稱取0.474 g KMnO₄晶體，配成250.00 mL水溶液；
②取5片除去糖衣（非還原糖）后的硫酸亞鐵補(bǔ)血?jiǎng)┧幤?1.500 g)，研細(xì)后加稀硫酸溶解，配成100.00 mL水溶液。
③用酸式滴定管取待測“補(bǔ)血?jiǎng)�”溶�?0.00mL于某容器中。
④盛裝標(biāo)準(zhǔn)KMnO₄溶液，靜置后，讀取數(shù)據(jù)，記錄為KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的初讀數(shù)。
⑤滴定，并記錄KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液的終讀數(shù)。再重復(fù)滴定2次。
[實(shí)驗(yàn)記錄]

滴定次數(shù) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)	1	2	3
V（樣品）/mL	20.00	20.00	20.00
V（KMnO4）/mL（初讀數(shù)）	0.00	0.20	0.00
V（KMnO4）/mL（終讀數(shù)）	15.85	15.22	14.98

[交流與討論]
（1）準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)用品中，不需要的儀器有（填序號(hào)）         ；不需要的試劑有（填序號(hào)）         。
（2）本實(shí)驗(yàn)所用的KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度為         。
（3）課外小組里有位同學(xué)設(shè)計(jì)了下列四種滴定方式(夾持部分略去)，引起了同學(xué)們的討論，最后取得共識(shí)，認(rèn)為最合理的是         （填字母序號(hào)）。

（4）判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)是         。
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量         。

Answer 1

（1）c，e，j     c，d，f   （2）1.200×10^-2 mol·L^-1
（3）b  （4）滴入最后一滴KMnO₄溶液恰好由無色變淺紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色
（5）16.8%

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程可知，不需要的儀器是c，e，j。高錳酸鉀溶液具有氧化性，且顯紫紅色，所以不需要的試劑是c，d，f，
（2）0.474 g KMnO₄晶體的物質(zhì)的量是0.474g÷158g/mol＝0.003mol，所以其濃度為0.003mol÷0.25L＝1.200×10^-2 mol·L^-1。
（3）酸性高錳酸鉀溶液不能用堿式滴定管，ac不正確。所以答案選b。
（4）酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色，所以當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液恰好由無色變淺紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，即說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。
（5）三次實(shí)驗(yàn)中消耗高錳酸鉀溶液的體積分別是15.85ml、15.02ml、14.98ml，因此第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能用，后兩次的平均值是15.00mol。因此消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量是0.015L×1.200×10^-2 mol·L^-1＝0.00018mol，得到電子是0.00018mol×5＝0.0009mol，所以根據(jù)電子的得失守恒可知，亞鐵離子的物質(zhì)的量0.0009mol，質(zhì)量是0.0009mol×56g/mol＝0.0504g，所以該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量是0.0504g×5÷1.5g×100％＝16.8％。