Question

（12分）硫酸亚铁晶体（FeSO₄·7H₂O）在医药上作补血剂。某课外小组拟用KMnO₄溶液滴定的方法，测定该补血剂中铁元素的含量，进行了如下实验：

[查阅资料]

在酸性条件下，用KMnO₄标准溶液进行氧化还原滴定，可以测定Fe²⁺的含量。反应的离子方程式是：Fe²⁺＋MnO₄^－＋H⁺ —— Fe³⁺＋Mn²⁺＋H₂O（未配平）

[准备实验用品]

①仪器：a．电子天平，b．滴定管，c．100mL量筒，d．烧杯，e．漏斗，f．250mL容量瓶，g．锥形瓶，h．玻璃棒，i．药匙，j．烧瓶，k．铁架台（带滴定管夹），l．胶头滴管。

②试剂：a．硫酸亚铁补血剂药片，b．高锰酸钾晶体，c．酚酞溶液，d．KSCN溶液，

e．稀硫酸，f．稀盐酸，g．蒸馏水。

[实验步骤]

①称取0.474 g KMnO₄晶体，配成250.00 mL水溶液；

②取5片除去糖衣（非还原糖）后的硫酸亚铁补血剂药片(1.500 g)，研细后加稀硫酸溶解，配成100.00 mL水溶液。

③用酸式滴定管取待测“补血剂”溶液20.00mL于某容器中。

④盛装标准KMnO₄溶液，静置后，读取数据，记录为KMnO₄标准溶液体积的初读数。

⑤滴定，并记录KMnO₄标准溶液的终读数。再重复滴定2次。

[实验记录]

滴定次数 实验数据	1	2	3
V（样品）/mL	20.00	20.00	20.00
V（KMnO4）/mL（初读数）	0.00	0.20	0.00
V（KMnO4）/mL（终读数）	15.85	15.22	14.98

[交流与讨论]

（1）准备的实验用品中，不需要的仪器有（填序号）          ；不需要的试剂有（填序号）          。

（2）本实验所用的KMnO₄标准溶液的物质的量浓度为          。

（3）课外小组里有位同学设计了下列四种滴定方式(夹持部分略去)，引起了同学们的讨论，最后取得共识，认为最合理的是          （填字母序号）。

（4）判断滴定终点的依据是          。

（5）根据实验数据，计算该补血剂中铁元素的含量          。

 

Answer 1

【答案】

（1）c，e，j     c，d，f    （2）1.200×10^-2 mol·L^-1

（3）b   （4）滴入最后一滴KMnO₄溶液恰好由无色变浅紫红色，且半分钟内不褪色

（5）16.8%

【解析】（1）根据实验过程可知，不需要的仪器是c，e，j。高锰酸钾溶液具有氧化性，且显紫红色，所以不需要的试剂是c，d，f，

（2）0.474 g KMnO₄晶体的物质的量是0.474g÷158g/mol＝0.003mol，所以其浓度为0.003mol÷0.25L＝1.200×10^-2 mol·L^-1。

（3）酸性高锰酸钾溶液不能用碱式滴定管，ac不正确。所以答案选b。

（4）酸性高锰酸钾溶液显紫红色，所以当滴入最后一滴KMnO₄溶液恰好由无色变浅紫红色，且半分钟内不褪色，即说明达到滴定终点。

（5）三次实验中消耗高锰酸钾溶液的体积分别是15.85ml、15.02ml、14.98ml，因此第一次实验数据不能用，后两次的平均值是15.00mol。因此消耗高锰酸钾的物质的量是0.015L×1.200×10^-2 mol·L^-1＝0.00018mol，得到电子是0.00018mol×5＝0.0009mol，所以根据电子的得失守恒可知，亚铁离子的物质的量0.0009mol，质量是0.0009mol×56g/mol＝0.0504g，所以该补血剂中铁元素的含量是0.0504g×5÷1.5g×100％＝16.8％。