Question

結晶硫酸亞鐵部分失水時，分析結果如仍按FeSO₄?7H₂O的質量分數(shù)計算，其值會超過100%．國家標準規(guī)定，F(xiàn)eSO₄?7H₂O的含量：一級品99.50%～100.5%；二級品99.00%～100.5%；三級品98.00%～101.0%．
為測定樣品中FeSO₄?7H₂O的質量分數(shù)，可采用在酸性條件下與高錳酸鉀溶液進行滴定．5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺→2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
測定過程：粗配一定濃度的高錳酸鉀溶液1L，然后稱取0.200g 固體Na₂C₂O₄（式量為134.0）放入錐形瓶中，用蒸餾水溶解并加稀硫酸酸化，加熱至70℃～80℃．
（1）若要用滴定法測定所配的高錳酸鉀溶液濃度，滴定終點的現(xiàn)象是

 

．
（2）將溶液加熱的目的是

 

；反應剛開始時反應速率較小，其后因非溫度因素影響而增
大，根據(jù)影響化學反應速率的條件分析，其原因可能是

 

．
（3）若滴定時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定結束氣泡消失，則測得高錳酸鉀濃度

 

（填“偏大”“偏小”“無影響”）．
（4）滴定用去高錳酸鉀溶液29.50mL，則c（KMnO₄）=

 

mol/L（保留四位有效數(shù)字）．
（5）稱取四份FeSO₄?7H₂O試樣，質量均為0.506g，用上述高錳酸鉀溶液滴定達到終點，記錄滴定數(shù)據(jù)

	1	2	3	4
V（高錳酸鉀）/mL（初讀數(shù)）	0.10	0.20	0.00	0.20
V（高錳酸鉀）/mL（終讀數(shù)）	17.76	17.88	18.16	17.90

該試樣中FeSO₄?7H₂O的含量（質量分數(shù)）為

 

（小數(shù)點后保留兩位），符合國家

 

級標準．
（6）如實際準確值為99.80%，實驗絕對誤差=

 

%
如操作中并無試劑、讀數(shù)與終點判斷的失誤，則引起誤差的可能原因是：

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：

分析：（1）依據(jù)滴定實驗過程和試劑滴入順序可知，滴入高錳酸鉀溶液最后一滴，溶液變紅色，半分鐘內不變證明反應達到終點；
故答案為：滴入最后1滴KMnO₄溶液后，溶液變?yōu)闇\紅色，且半分鐘不褪去；
（2）加熱加快反應速率，反應過程中生成的錳離子對反應有催化作用分析；
（3）若滴定時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定結束氣泡消失，消耗高錳酸鉀待測溶液體積增大，則測得高錳酸鉀濃度減�。�
（4）2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺→2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，依據(jù)化學反應定量關系，計算所標定高錳酸鉀溶液的濃度；
（5）依據(jù)圖表數(shù)據(jù)計算，第三次實驗數(shù)據(jù)相差大舍去，計算其他三次的平均值，利用反應定量關系計算亞鐵離子物質的量得到FeSO₄?7H₂O的含量，結合題干信息判斷符合的標準；
（6）測定含量-實際含量得到實驗絕對誤差，亞鐵離子溶液中易被空氣中氧氣氧化分析可能的誤差；

解答： 解：（1）依據(jù)滴定實驗過程和試劑滴入順序可知，滴入高錳酸鉀溶液最后一滴，溶液變紅色，半分鐘內不變證明反應達到終點；
（2）粗配一定濃度的高錳酸鉀溶液1L，然后稱取0.200g 固體Na₂C₂O₄（式量為134.0）放入錐形瓶中，用蒸餾水溶解并加稀硫酸酸化，加熱至70℃～80℃，加熱加快反應速率，反應剛開始時反應速率較小，其后因非溫度因素影響而增大，根據(jù)影響化學反應速率的條件分析，其原因可能是反應過程中生成的錳離子對反應有催化作用分析；
故答案為：加快反應速率，反應開始后生成Mn²⁺，而Mn²⁺是上述反應的催化劑，因此反應速率加快；
（3）若滴定時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定結束氣泡消失，消耗高錳酸鉀待測溶液體積增大，溶質不變則測得高錳酸鉀濃度減小；
故答案為：偏��；
（4）0.200g 固體Na₂C₂O₄（式量為134.0），n（C₂O₄^2-）=

0.200g

134g/mol

=0.0014925mol，依據(jù)化學反應定量關系，計算所標定高錳酸鉀溶液的濃度；
2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺→2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
2      5
n       0.0014925mol
n=0.000597mol
滴定用去高錳酸鉀溶液29.50mL，
則c（KMnO₄）=

0.000597mol

0.02950L

=0.02024mol/L；
故答案為：0.02024；
（5）依據(jù)圖表數(shù)據(jù)計算，第三次實驗數(shù)據(jù)相差大舍去，
計算其他三次的平均值=

17.76ml-0.10ml+17.88ml-0.20ml+17.90ml-0.20ml

3

=17.68ml，利用反應定量關系計算亞鐵離子物質的量得到FeSO₄?7H₂O的含量，
5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
5      1
n     0.01768L×0.02024mol/L
n=0.001789mol
FeSO₄?7H₂O的含量=

0.001789mol×278g/mol

0.5060g

×100%=98.30%，三級品98.00%～101.0%
結合題干信息判斷符合的標準三級品；
故答案為：98.30%，三；
（6）測定含量-實際含量得到實驗絕對誤差=98.30%-99.80%=-1.5%，亞鐵離子溶液中易被空氣中氧氣氧化為鐵離子，高錳酸鉀溶液用量減小引起誤差；
故答案為：-1.5%，空氣中氧氣氧化了亞鐵離子使高錳酸鉀用量偏�。�

點評：本題考查了溶液標定過程分析計算，滴定實驗的分析應用和數(shù)值處理方法，氧化還原反應定量計算，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．