Question

【题目】实验室测定铬铁矿中铬(Cr)含量的步骤如下：

步骤1：准确称取0.2000g铬铁矿试样放入锥形瓶中，加入适量磷酸和硫酸的混合酸，加热使试样完全溶解，冷却。

步骤2：向上述溶液中滴加5滴1%MnSO4溶液，再加入一定量的(NH4)2S2O8溶液，摇匀至溶液呈紫红色[先后发生Cr3+Cr2O72-、Mn2+MnO4-]。

步骤3：上述溶液加热煮沸至紫红色褪去[除去过量的(NH4)2S2O8和生成的MnO4-]，冷却。

步骤4：用0.2000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定上述溶液至终点(发生Cr2O72-Cr3+)，消耗19.50mL标准溶液。

（1）(NH4)2S2O8中阴离子的结构如图所示。从结构分析，(NH4)2S2O8置于棕色试剂瓶并于阴凉处保存的原因是__。

（2）“步骤2”中加入5滴1%MnSO4溶液的目的是__。

（3）“步骤3”中，如果继续加热煮沸时间不充足，会使铬含量的测定结果___(填“偏大”“不变”或“偏小”)。

（4）计算铬铁矿中铬的质量分数___(写出计算过程)。

Answer 1

【答案】过氧键见光、受热易断裂而造成物质分解 判断溶液中的Cr3+是否完全被氧化成Cr2O72- 偏大 33.8%

【解析】

(1)棕色试剂瓶是存放见光易分解的物质；

(2)加入5滴MnSO4溶液的目的是作为Cr3＋与（NH4）2S2O8反应的指示剂；

(3)“氧化”过程中，如果继续加热煮沸时间不充足，溶液中过量的（NH4）2S2O8和生成的HMnO4不能完全分解除去，会消耗更多（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液；

(4)6Fe2＋+Cr2O72－+14H＋=6Fe3＋+2Cr3＋+7H2O，得到：6Fe2＋～Cr2O72－，结合操作过程中的定量关系计算。

(1)从结构分析，(NH4)2S2O8置于棕色试剂瓶并于阴凉处保存的原因是过氧键见光、受热易断裂而造成物质分解。

故答案为：过氧键见光、受热易断裂而造成物质分解；

(2)“步骤2”中加入5滴1%MnSO4溶液的目的是作为Cr3＋与（NH4）2S2O8反应的指示剂，判断溶液中的Cr3+是否完全被氧化成Cr2O72-。

故答案为：判断溶液中的Cr3+是否完全被氧化成Cr2O72-；

(3)②“氧化”过程中，如果继续加热煮沸时间不充足，溶液中过量的（NH4）2S2O8和生成的HMnO4不能完全分解除去，会消耗更多（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液，导致计算得到结果偏大；

故答案为：偏大；

(4)根据氧化还原反应规律：亚铁离子被氧化，离子方程式为：6Fe2＋+Cr2O72－+14H＋=6Fe3＋+2Cr3＋+7H2O，据此得到：6Fe2＋～Cr2O72－，n（Cr2O72－）= ×0.20000mol·L-1×19.50mL×10-3 mL·L-1=6.5×10-4 mol，铬的质量分数= ×100%=33.8%；

故答案为：33.8%。