Question

硫酸亞鐵晶體在醫(yī)藥上作補血劑．某課外小組擬用KMnO₄溶液滴定的方法，測定該補血劑中鐵元素的含量，進行了如下實驗：
[查閱資料]
在酸性條件下，用KMnO₄標準溶液進行氧化還原滴定，可以測定Fe²⁺的含量．反應的離子方程式是：Fe²⁺+MnO₄^-+H⁺--Fe³⁺+Mn²⁺+H₂O（未配平）
[準備實驗用品]
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（帶滴定管夾），l．膠頭滴管．
②試劑：a．硫酸亞鐵補血劑藥片，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．
[實驗步驟]
①稱取0.474g KMnO₄晶體，配成250.00mL水溶液；
②取5片除去糖衣（非還原糖）后的硫酸亞鐵補血劑藥片（1.500g），研細后加稀硫酸溶解，配成100.00mL水溶液．
③用酸式滴定管取待測“補血劑”溶液20.00mL于某容器中．
④盛裝標準KMnO₄溶液，靜置后，讀取數(shù)據(jù)，記錄為KMnO₄標準溶液體積的初讀數(shù)．
⑤滴定，并記錄KMnO₄標準溶液的終讀數(shù)．再重復滴定2次．
[實驗記錄]

滴定次數(shù) 實驗數(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）準備的實驗用品中，不需要的儀器有（填序號）______；不需要的試劑有（填序號）______．
（2）本實驗所用的KMnO₄標準溶液的物質(zhì)的量濃度為______．
（3）課外小組里有位同學設計了下列四種滴定方式（夾持部分略去），引起了同學們的討論，最后取得共識，認為最合理的是______（填字母序號）．

（4）判斷滴定終點的依據(jù)是______．
（5）若在接近滴定終點時，用少量蒸餾水將錐形瓶內(nèi)壁沖洗一下，再繼續(xù)滴定至終點，則所測得的補血劑中鐵元素的含量會______（偏大、偏小、無影響）．
（6）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算該補血劑中鐵元素的含量______．

Answer 1

【答案】分析：（1）配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液，所用的儀器根據(jù)實驗步驟來選擇；在酸性條件下，用KMnO₄標準溶液進行氧化還原滴定，測定Fe²⁺的含量，實驗時不能用鹽酸酸化，因為鹽酸與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應，應用硫酸酸化，高錳酸鉀本身呈紫色，無需指示劑，不用酚酞和KSCN溶液；
（2）根據(jù)物質(zhì)的量濃度的計算公式計算；
（3）高錳酸鉀具有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管，應用酸式滴定管盛裝，滴定時為便于觀察顏色變化，滴定終點顏色由淺變深易于觀察；
（4）滴定終點時，顏色變成紫紅色，并且半分鐘內(nèi)不褪色；
（5）配平反應的離子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，滴定中由于第一組數(shù)據(jù)誤差較大，應舍去，以此計算．
解答：解：（1）配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液，所用的儀器根據(jù)實驗步驟來選擇，①稱量，用到電子天平、藥匙，②溶解，用到燒杯、玻璃棒，③移液，用到玻璃棒、250ml容量瓶，④洗滌，⑤定容，用到膠頭滴管等，所以不需要的儀器有c．100mL量筒，e．漏斗，g．錐形瓶；
在酸性條件下，用KMnO₄標準溶液進行氧化還原滴定，測定Fe²⁺的含量，實驗時不能用鹽酸酸化，因為鹽酸與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應，應用硫酸酸化，高錳酸鉀本身呈紫色，無需指示劑，不用酚酞和KSCN溶液，故答案為：c，e，j；c，d，f；
（2）KMnO₄標準溶液的物質(zhì)的量濃度為=1.200×10^-2 mol?L^-1，故答案為：1.200×10^-2 mol?L^-1；
（3）高錳酸鉀具有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管，應用酸式滴定管盛裝，滴定時為便于觀察顏色變化，滴定終點顏色由淺變深易于觀察，應將高錳酸鉀滴到待測液中，
故答案為：b；
（4）滴定終點時，顏色變成紫紅色，并且半分鐘內(nèi)不褪色，否則不可以判斷達到終點，故答案為：滴入最后一滴KMnO₄溶液恰好由黃綠色變淺紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
（5）加入水沖洗的目的是將錐形瓶壁上的殘留待測液完全反應，避免產(chǎn)生誤差，加入水無影響，本操作為正確操作，故答案為：無影響；
（6）配平反應的離子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，滴定中由于第一組數(shù)據(jù)誤差較大，應舍去，
反應需要的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為=18×10^-5mol
則：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
          5mol  1mol
          n     18×10^-5mol  
   n=18×10^-5mol×5=90×10^-5mol，
則1.500g硫酸亞鐵補血劑藥片含鐵的質(zhì)量為90×10^-5mol×5×56g/mol=0.252g，所以該補血劑中鐵元素的含量為=16.8%，
故答案為：16.8%．
點評：本題綜合考查鐵的含量的測定，題目難度較大，做題時注意滴定數(shù)據(jù)，排除誤差較大的一組．