Question

2．依據氧化還原反應：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，欲采用滴定的方法測定FeSO₄的質量分數，實驗步驟如下：
①稱量綠礬樣品15.2g，配成100mL待測溶液②取10.0ml待測液置于錐形瓶中，并加入一定量的硫酸③將0.1mol•L^-1的KMnO₄溶液裝入滴定管中，調節(jié)液面至8.00mL處④滴定待測液至滴定終點時，滴定管的液面讀數18.00mL
（1）如何知道滴定到達終點？溶液由淺綠色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘后不變．
（2）下列操作會導致測定結果偏低的是C
A．盛標準溶液的滴定管用蒸餾水洗滌后未用標準液潤洗就裝液滴定
B．錐形瓶用蒸餾水洗滌后未用待測液潤洗
C．讀取標準液讀數時，滴定前平視，滴定到終點后俯視
D．滴定前滴定管尖嘴處有氣泡未排除，滴定后氣泡消失
（3）下列每種量器的數量不限，在上述實驗中，必須使用的有ABDE
A．托盤天平  B．量筒    C．堿式滴定管    D．酸式滴定管    E容量瓶
（4）FeSO₄的質量分數為50%．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀本身呈紫色，無需指示劑，滴定終點時，顏色變成紫紅色，并且半分鐘內不褪色即可；
（2）根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$判斷不當操作對相關物理量的影響；
（3）根據配制一定物質的量濃度的溶液需要的儀器以及滴定所需要的儀器來解答；
（4）根據5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O計算．

解答 解：（1）高錳酸鉀本身呈紫色，無需指示劑，滴定終點時，顏色變成紫紅色，并且半分鐘內不褪色；
故答案為：溶液由淺綠色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘后不變；
（2）A．盛標準溶液的滴定管用蒸餾水洗滌后未用標準液潤洗就裝液滴定，標準液濃度減小，造成v（標準）增大，根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$判斷，可知c（待測）偏大，故A錯誤；
B．錐形瓶用蒸餾水洗滌后未用待測液潤洗，所需v（標準）不變，根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$判斷，可知c（待測）不變，故B錯誤；
C．讀讀取標準液讀數時，滴定前平視，滴定到終點后俯視，造成v（標準）偏小，根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$判斷，可知c（待測）偏小，故C正確；
D．滴定前滴定管尖嘴處有氣泡未排除，滴定后氣泡消失，造成v（標準）偏大，根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$判斷，可知c（待測）偏大，故D錯誤；
故選：C；
（3）配制100mL待測溶液需要的儀器有：托盤天平、藥匙、量筒、燒杯、玻璃棒、100ml容量瓶、膠頭滴管；滴定所需要的儀器有：酸式滴定管；錐形瓶；鐵架臺等，
故答案為：ABDE；
（4）由題意可知10.0ml待測液與10.0ml0.1mol•L^-1的KMnO₄完全反應，
     5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
     5         1 
0.01L×C   0.1mol•L^-1×0.01L
則C=0.5mol•L^-1，則10.0ml待測液中FeSO₄的物質的量為0.5mol•L^-1×0.01L=0.005mol，FeSO₄的質量為0.005mol×152g/mol=0.76g，100mL待測溶液中FeSO₄的質量為7.6g，所以樣品中FeSO₄的質量分數為$\frac{7.6g}{15.2g}$×100%=50%；
故答案為：50%．

點評 本題主要考查氧化還原反應滴定、化學計算等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關鍵，需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．