Question

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580 mL(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0.020 00 mol·L－1的KMnO4溶液滴定，达到终点时消耗了25.00 mL KMnO4溶液。

请回答下列问题：

(1)配平下面的化学方程式：

KMnO4＋FeSO4＋H2SO4===Fe2(SO4)3＋MnSO4＋K2SO4＋H2O

(2)在滴定实验中不能选择________式滴定管，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

(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________；

(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________(填“准确”、“不准确”或“不一定准确”)，理由是_________________；

②方案二________(填“准确”、“不准确”或“不一定准确”)，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Answer 1

答案　(1)2　10　8　5　2　1　8

(2)碱　酸性KMnO4是强氧化剂，会腐蚀胶管

(3)　

(4)①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；如果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＋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

解析　(1)分析该氧化还原反应的化合价，找出化合价发生变化的各元素，利用化合价的升降相等，配平化学方程式：

→SO4　SO4→ (SO4)3

(2)由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的胶管，因此不能选择碱式滴定管。

(3)根据方案一中的测定结果计算：

n(Fe)＝n(H2)＝

因此m(Fe)＝ mol×56 g·mol－1＝1.45 g

故铁片中铁的质量分数为；

根据方案二中的测定结果计算：

根据(1)中反应方程式：

2KMnO4～10FeSO4～10Fe

n(Fe)＝5n(KMnO4)

＝5×0.020 00 mol·L－1×0.025 L

＝0.002 5 mol

铁片中铁的质量分数为

＝。

(4)①方案一不一定准确，因为不能确定Fe片中是否含有和稀硫酸反应放出H2的杂质，若有则测定结果偏高。

②方案二是利用Fe2＋消耗KMnO4的物质的量的多少，求出Fe的质量分数，而铁片中是否含有和酸性KMnO4溶液反应的杂质也不能确定，另外铁片中若有＋3价的Fe的杂质，用KMnO4也测定不出来。因此方案二也不一定准确。