Question

【题目】铝锰合金可作炼钢脱氧剂。某课外小组欲测定铝锰合金中锰的含量。

I硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的浓度滴定

步骤1:取20.00mL 0.015mol/L K2Cr2O7标准液于250mL锥形瓶中,加入20mL稀硫酸和5mL浓磷酸,用硫酸亚铁铵溶液滴定,接近终点时加2滴R溶液作指示剂,继续滴定至终点,消耗的体积为V1mL。

步骤2：重复步骤1实验,接近终点时加4滴R溶液，消耗的体积为V2mL.

Ⅱ过硫酸铵[(NH4)2S2O8]催化氧化滴定法测定锰含量

取mg铝锰合金于锥形瓶中,加入适量的浓磷酸,加热至完全溶解,稀释冷却谣匀,再加入少量的硝酸银溶液、过量的过硫酸铵溶液,加热煮沸至无大量气泡冒出,冷却至室温(此时溶液中锰的化合价为+7),用标定的硫酸亚铁铵溶液进行滴定，根据实验数据计算铝锰合金中锰的含量。

[查阅资料]①酸性条件下,Cr2O72-具有很强的氧化性，易被还原为绿色的Cr3+；

②R溶液的变色原理:

（1）Ⅰ中步骤1.2需要的玻璃仪器有锥形瓶、胶头滴管，_______、________。

（2）Ⅰ中滴定过程,主要反应的离子方程式是________。

（3）Ⅰ中步骤2的主要作用是_________

（4）Ⅱ中硫酸亚铁铵溶液的滴定浓度是_________mol/L (用含V1、V2的代数式表示)。

（5）Ⅱ中加入硝酸银溶液的目的是________。

（6）Ⅱ中若未加热煮沸无大量气泡冒出，锰含量测定结果将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

（7）为了提高该实验的准确度和可靠度,需进行________。

Answer 1

【答案】 酸式滴定管 量筒或移液管 14H++C2O72- +6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O 校正指示剂 1.8/(2V1-V2) 作为催化剂,加快氧化速率 偏大 平行实验

【解析】（1）因为硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液显酸性，K2Cr2O7溶液有强氧化性，所以I中滴定实验需要用到酸式滴定管，可使用量筒向滴定管中取液体，也可以使用移液管取用，故Ⅰ中需要的玻璃仪器除了锥形瓶、胶头滴管外，还有酸式滴定管、量筒(或移液管)。

（2）Ⅰ中滴定过程，酸性条件下用硫酸亚铁铵溶液滴定K2Cr2O7标准液，Fe2+与Cr2O72-发生氧化还原反应，离子方程式为：14H++Cr2O72-+6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O。

（3）根据[查阅资料]②R溶液的变色原理可得，变色过程要消耗一定量的氧化剂或还原剂，所以对指示剂用量加以校正是提高准确度的关键，因此Ⅰ中步骤2的主要作用是：校正指示剂。

（4）加2滴R溶液作指示剂时消耗硫酸亚铁铵溶液V1mL，为校正指示剂所造成的误差，加4滴R溶液时消耗硫酸亚铁铵溶液V2mL，所以K2Cr2O7标准液实际消耗的硫酸亚铁铵溶液为：(2V1-V2)mL，根据反应离子方程式可得关系：Cr2O72-~6Fe2+，又根据已知20.00mL 0.015mol/L K2Cr2O7标准液，所以硫酸亚铁铵溶液的浓度为： mol/L=mol/L。

（5）由已知，催化氧化滴定法测定铝锰合金中锰含量，过硫酸铵[(NH4)2S2O8]作氧化剂与锰在催化剂作用下发生氧化还原反应，所以Ⅱ中加入硝酸银溶液的目的是：作为催化剂，加快氧化速率。

（6）Ⅱ中过硫酸铵是过量的，存在反应(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2，加热煮沸至无大量气泡冒出，是为了除去溶液中的氧化性物质，若未加热煮沸无大量气泡冒出，则消耗还原剂硫酸亚铁铵的物质的量偏大，锰含量测定结果将偏大。

（7）为了提高该实验的准确度和可靠度，需防止偶然误差的产生，可取两个以上相同的样品，以完全一致的条件进行实验，看其结果的一致性，即进行平行实验。