Question

【题目】结晶硫酸亚铁部分失水时，分析结果如仍按FeSO4·7H2O的质量分数计算，其值会超过100％。国家标准规定，FeSO4·7H2O的含量：一级品99.50％～100.5％；二级品99.00％～100.5％；三级品98.00％～101.0％。

为测定样品中FeSO4·7H2O的质量分数，可采用在酸性条件下与高锰酸钾溶液进行滴定。

5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋→5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O；

2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋→2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O

测定过程：粗配一定浓度的高锰酸钾溶液1L，然后称取0.200 g 固体Na2C2O4（式量为134.0）放入锥形瓶中，用蒸馏水溶解并加稀硫酸酸化，加热至70℃～80℃。

(1)若要用滴定法测定所配的高锰酸钾溶液浓度，滴定终点的现象是_______________。

(2)将溶液加热的目的是____；反应刚开始时反应速率较小，其后因非温度因素影响而增大，根据影响化学反应速率的条件分析，其原因可能是______________________。

(3)若滴定时发现滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束气泡消失，则测得高锰酸钾浓度_____（填“偏大”“偏小”“无影响”）。

(4)滴定用去高锰酸钾溶液29.50mL，则c(KMnO4)＝_____mol/L（保留四位有效数字）。

(5)称取四份FeSO4·7H2O试样，质量均为0.506g，，用上述高锰酸钾溶液滴定达到终点，记录滴定数据

滴定次数 实验数据	1	2	3	4
V(高锰酸钾)/mL(初读数)	0.10	0.20	0.00	0.20
V(高锰酸钾)/mL(终读数)	17.76	17.88	18.16	17.90

该试样中FeSO4·7H2O的含量（质量分数）为_________（小数点后保留两位），符合国家______级标准。

(6)如实际准确值为99.80%，实验绝对误差=____%，如操作中并无试剂、读数与终点判断的失误，则引起误差的可能原因是：__________。

Answer 1

【答案】滴入最后1滴KMnO4溶液后，溶液变为浅红色，且半分钟不褪去 加快反应速率 反应开始后生成Mn2＋，而Mn2＋是上述反应的催化剂，因此反应速率加快 偏小 0.02024 98.30% 三 -1.5% 空气中氧气氧化了亚铁离子使高锰酸钾用量偏小

【解析】

(1)依据滴定实验过程和试剂滴入顺序可知，滴入高锰酸钾溶液最后一滴，溶液变红色，半分钟内不变证明反应达到终点；

故答案为：滴入最后1滴KMnO4溶液后，溶液变为浅红色，且半分钟不褪去；

(2)加热加快反应速率，反应过程中生成的锰离子对反应有催化作用分析；

(3)若滴定时发现滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束气泡消失，消耗高锰酸钾待测溶液体积增大，则测得高锰酸钾浓度减小；

(4)2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋→2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，依据化学反应定量关系，计算所标定高锰酸钾溶液的浓度；

(5)依据图表数据计算，第三次实验数据相差大舍去，计算其他三次的平均值，利用反应定量关系计算亚铁离子物质的量得到FeSO4·7H2O的含量，结合题干信息判断符合的标准；

(6)测定含量-实际含量得到实验绝对误差，亚铁离子溶液中易被空气中氧气氧化分析可能的误差。

(1)依据滴定实验过程和试剂滴入顺序可知，滴入高锰酸钾溶液最后一滴，溶液变红色，半分钟内不变证明反应达到终点；

(2)粗配一定浓度的高锰酸钾溶液1L，然后称取0.200g 固体Na2C2O4(式量为134.0)放入锥形瓶中，用蒸馏水溶解并加稀硫酸酸化，加热至70℃～80℃，加热加快反应速率，反应刚开始时反应速率较小，其后因非温度因素影响而增大，根据影响化学反应速率的条件分析，其原因可能是反应过程中生成的锰离子对反应有催化作用分析；

故答案为：加快反应速率，反应开始后生成Mn2+，而Mn2+是上述反应的催化剂，因此反应速率加快；

(3)若滴定时发现滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束气泡消失，消耗高锰酸钾待测溶液体积增大，溶质不变则测得高锰酸钾浓度减小；

故答案为：偏小；

(4)0.200g 固体Na2C2O4(式量为134.0)，n(C2O42-)==0.0014925mol，依据化学反应定量关系，计算所标定高锰酸钾溶液的浓度；

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

2 5

n 0.0014925mol

n=0.000597mol

滴定用去高锰酸钾溶液29.50mL，

则c(KMnO4)==0.02024mol/L；

(5)依据图表数据计算，第三次实验数据相差大舍去，

计算其他三次的平均值==17.68mL，利用反应定量关系计算亚铁离子物质的量得到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%，三级品98.00%～101.0%

结合题干信息判断符合的标准三级品；

(6)测定含量-实际含量得到实验绝对误差=98.30%-99.80%=-1.5%，亚铁离子溶液中易被空气中氧气氧化为铁离子，高锰酸钾溶液用量减小引起误差。