题目内容
（2008?宁夏）为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验（以下数据为多次平行实验测定结果的平均值）：
方案一：将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为580mL（标准状况）；
方案二：将
g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后得到的溶液用0.02000 mol?L-1的KMnO4溶液滴定，达到终点时消耗了25.00mL KMnO4溶液．
请回答下列问题：
（1）配平下面的化学方程式（将有关的化学计量数填入答题卡的横线上）：
（2）在滴定实验中不能选择
（3）根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数依次为
和
；（铁的相对原子质量以55.9计）
（4）若排除实验仪器和操作的影响因素，试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析．
①方案一
②方案二
方案一：将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为580mL（标准状况）；
方案二：将
| a |
| 10 |
请回答下列问题：
（1）配平下面的化学方程式（将有关的化学计量数填入答题卡的横线上）：
2
2
KMnO4+10
10
FeSO4+8
8
H2SO4=5
5
Fe2（SO4）3+2
2
MnSO4+1
1
K2SO4+8
8
H2O（2）在滴定实验中不能选择
碱
碱
式滴定管，理由是KMnO4是强氧化剂，它会腐蚀乳胶管
KMnO4是强氧化剂，它会腐蚀乳胶管
；（3）根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数依次为
| 1.45 |
| a |
| 1.45 |
| a |
| 1.40 |
| a |
| 1.40 |
| a |
（4）若排除实验仪器和操作的影响因素，试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析．
①方案一
不一定准确
不一定准确
（填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确
如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确
；②方案二
不一定准确
不一定准确
（填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确
如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确
．分析：（1）根据氧化还原反应得失电子数目相等结合质量守恒定律配平；
（2）橡胶可以被酸性物质和强氧化性物质腐蚀；
（3）根据反应的化学方程式计算方案一和方案二铁片中铁的质量分数；
（4））①方案一：如金属不纯，存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；含有不生成氢气的氧化物，会导致结果偏低；
②方案二不一定准确，如含有其它还原性金属，在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低．
（2）橡胶可以被酸性物质和强氧化性物质腐蚀；
（3）根据反应的化学方程式计算方案一和方案二铁片中铁的质量分数；
（4））①方案一：如金属不纯，存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；含有不生成氢气的氧化物，会导致结果偏低；
②方案二不一定准确，如含有其它还原性金属，在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低．
解答：解：（1）元素的化合价变化为：Mn：+7→+2，改变数为5，Fe：+2→+3，改变数为1，根据化合价升降的总数相等可知，KMnO4与FeSO4的化学计量数比值为1：5，然后根据质量守恒配平化学方程式，配平后的化学方程式为
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=5Fe2（SO4）3+2MnSO4+K2SO4+8H2O，
故答案为：2；10；8；5；2；1；8；
（2）根据橡胶的性质，可以被酸性物质和强氧化性物质腐蚀，所以滴定时量取KMnO4溶液用酸式滴定管，
故答案为：碱；KMnO4是强氧化剂，它会腐蚀乳胶管；
（3）方案一：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，n（H2）=n（Fe）=
，
m（Fe）=n（Fe）×56g/mol=1.45g，质量分数w（Fe）=
，
方案二：
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=5Fe2（SO4）3+2MnSO4+K2SO4+8H2O
n（Fe）=n（FeSO4）=5n（KMnO4）=5×0.02000mol?L-1×0.025L=0.0025mol；
m（Fe）=56×0.0025g=0.14g，质量分数w（Fe）=
；
故答案为：
；
；
（4）①方案一：如金属不纯，存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；含有不生成氢气的氧化物，会导致结果偏低，
故答案为：不一定准确；如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确；
②方案二不一定准确，如含有其它还原性金属，在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低，
故答案为：不一定准确；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确．
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=5Fe2（SO4）3+2MnSO4+K2SO4+8H2O，
故答案为：2；10；8；5；2；1；8；
（2）根据橡胶的性质，可以被酸性物质和强氧化性物质腐蚀，所以滴定时量取KMnO4溶液用酸式滴定管，
故答案为：碱；KMnO4是强氧化剂，它会腐蚀乳胶管；
（3）方案一：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，n（H2）=n（Fe）=
| 580mL |
| 22400mL |
m（Fe）=n（Fe）×56g/mol=1.45g，质量分数w（Fe）=
| 1.45 |
| a |
方案二：
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=5Fe2（SO4）3+2MnSO4+K2SO4+8H2O
n（Fe）=n（FeSO4）=5n（KMnO4）=5×0.02000mol?L-1×0.025L=0.0025mol；
m（Fe）=56×0.0025g=0.14g，质量分数w（Fe）=
| 1.40 |
| a |
故答案为：
| 1.45 |
| a |
| 1.40 |
| a |
（4）①方案一：如金属不纯，存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；含有不生成氢气的氧化物，会导致结果偏低，
故答案为：不一定准确；如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确；
②方案二不一定准确，如含有其它还原性金属，在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低，
故答案为：不一定准确；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确．
点评：本题考查物质的组成和含量的测量，题目较为综合，难度较大，注意把握实验方案的设计原理．本题易错点为（4）；试题综合性强，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力．
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