Question

【題目】結晶硫酸亞鐵部分失水時，分析結果如仍按FeSO4·7H2O的質量分數計算，其值會超過100％。國家標準規(guī)定，FeSO4·7H2O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，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－＋5C2O42－＋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0.200 g 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，記錄滴定數據

滴定次數 實驗數據	1	2	3	4
V(高錳酸鉀)/mL(初讀數)	0.10	0.20	0.00	0.20
V(高錳酸鉀)/mL(終讀數)	17.76	17.88	18.16	17.90

該試樣中FeSO4·7H2O的含量（質量分數）為_________（小數點后保留兩位），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、讀數與終點判斷的失誤，則引起誤差的可能原因是：__________。

Answer 1

【答案】滴入最后1滴KMnO4溶液后，溶液變?yōu)闇\紅色，且半分鐘不褪去 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 偏小 0.02024 98.30% 三 -1.5% 空氣中氧氣氧化了亞鐵離子使高錳酸鉀用量偏小

【解析】

(1)依據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小；

(4)2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋→2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，依據化學反應定量關系，計算所標定高錳酸鉀溶液的濃度；

(5)依據圖表數據計算，第三次實驗數據相差大舍去，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。

(1)依據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��；

故答案為：偏��；

(4)0.200g 固體Na2C2O4(式量為134.0)，n(C2O42-)==0.0014925mol，依據化學反應定量關系，計算所標定高錳酸鉀溶液的濃度；

2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋→2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，

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n 0.0014925mol

n=0.000597mol

滴定用去高錳酸鉀溶液29.50mL，

則c(KMnO4)==0.02024mol/L；

(5)依據圖表數據計算，第三次實驗數據相差大舍去，

計算其他三次的平均值==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；

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n 0.01768L×0.02024mol/L

n=0.001789mol

FeSO4·7H2O的含量=×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；

(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。