题目内容
(2007?广州一模)某草酸亚铁样品中含有少量硫酸亚铁.现用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量.滴定反应是:
5Fe2++5C2O42-+3MnO4-+24H+═5Fe3++10CO2↑+3Mn2++12H2O.
实验方案设计为:
①将准确称量的a g草酸亚铁样品置于250mL锥形瓶内,加入适量2mol/L的H2SO4溶液,使样品溶解,加热至70℃左右,立即用浓度为0.02000mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为b ml.
②向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2mol/L的H2SO4溶液,煮沸5-8min,经检验溶液合格后(不含Fe3+),继续用0.02000mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为c ml.
③
④数据处理.
请回答下列问题:
(1)上述实验方案中的步骤③是
(2)洁净的滴定管在滴定前必须进行的操作是:
Ⅰ.
Ⅱ.用高锰酸钾标准溶液润洗滴定管;
Ⅲ.加入高锰酸钾标准溶液,赶走尖嘴部位的气泡;
Ⅳ.
(3)步骤②中检验溶液是否合格的操作是:取1滴煮沸后的溶液滴入装有
(4)某实验探究小组的一次测定数据记录如下:
根据数据计算0.1582g 样品中:n(Fe2+)=
5Fe2++5C2O42-+3MnO4-+24H+═5Fe3++10CO2↑+3Mn2++12H2O.
实验方案设计为:
①将准确称量的a g草酸亚铁样品置于250mL锥形瓶内,加入适量2mol/L的H2SO4溶液,使样品溶解,加热至70℃左右,立即用浓度为0.02000mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为b ml.
②向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2mol/L的H2SO4溶液,煮沸5-8min,经检验溶液合格后(不含Fe3+),继续用0.02000mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为c ml.
③
重复以上实验1-2次
重复以上实验1-2次
.④数据处理.
请回答下列问题:
(1)上述实验方案中的步骤③是
重复以上实验1-2次
重复以上实验1-2次
.(2)洁净的滴定管在滴定前必须进行的操作是:
Ⅰ.
检验活塞是否漏液
检验活塞是否漏液
;Ⅱ.用高锰酸钾标准溶液润洗滴定管;
Ⅲ.加入高锰酸钾标准溶液,赶走尖嘴部位的气泡;
Ⅳ.
调节液面至“0”刻度以下
调节液面至“0”刻度以下
.(3)步骤②中检验溶液是否合格的操作是:取1滴煮沸后的溶液滴入装有
KSCN
KSCN
溶液的试管中,如溶液中没有出现血红色
溶液中没有出现血红色
,则说明溶液合格.(4)某实验探究小组的一次测定数据记录如下:
| a/g | 起始读数/mL | b/mL | c/mL |
| 0.1582 | 0.00 | 29.90 | 40.90 |
| 0.1582 | 0.00 | 30.10 | 41.10 |
| 0.1582 | 0.00 | 32.10 | 43.10 |
0.001100mol
0.001100mol
; n(C2O42-)=0.001000mol
0.001000mol
;FeC2O4(FeC2O4 的摩尔质量为144g/mol)的质量分数为86.5%
86.5%
.(精确到0.1%)分析:(1)为了减小误差,需要重新操作实验;
(2)Ⅰ滴定管使用前必须进行查漏;
Ⅳ根据滴定管的构造,0刻度在上方,盛装的溶液不能超过0刻度;
(3)可以根据检验三价铁离子的方法完成;
(4)根据表中数据,舍弃无效数据,然后计算出消耗高锰酸钾溶液的平均体积,根据关系式计算出亚铁离子、草酸根离子的浓度,再根据亚铁离子、草酸根离子的物质的量计算出草酸铁的质量分数.
(2)Ⅰ滴定管使用前必须进行查漏;
Ⅳ根据滴定管的构造,0刻度在上方,盛装的溶液不能超过0刻度;
(3)可以根据检验三价铁离子的方法完成;
(4)根据表中数据,舍弃无效数据,然后计算出消耗高锰酸钾溶液的平均体积,根据关系式计算出亚铁离子、草酸根离子的浓度,再根据亚铁离子、草酸根离子的物质的量计算出草酸铁的质量分数.
解答:解:(1)为了使实验数据更加准确,需要重复1-2次实验,
故答案为:重复以上实验1-2次;
(2)Ⅰ滴定管在使用前需要进行检查是否漏液,
故答案为:检验活塞是否漏液;
Ⅳ由于滴定管的0刻度在上方,盛装的溶液不能超过0刻度,所以需要调节液面至“0”刻度以下,
故答案为:调节液面至“0”刻度以下;
(3)要证明溶液中没有三价铁离子,可以向溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液中没有出现血红色,证明溶液中没有三价铁离子,
故答案为:KSCN;溶液中没有出现血红色(或红色);
(4)由于第三次试验的数据误差较大,舍弃掉,
样品配制溶液中亚铁离子、草酸根离子消耗的高锰酸钾溶液的平均体积为:
mL=41.00ml,高锰酸钾的物质的量为:0.041L×0.02000mol/L=8.2×10-4mol,
亚铁离子消耗的高锰酸钾溶液的平均体积为:41.00mL-
mL=11.00mL,高锰酸钾的物质的量为:0.011L×0.02000mol/L=2.2×10-4mol,
草酸根离子消耗的高锰酸钾溶液的体积为:30.00mL-11.00mL=19.00mL,高锰酸钾的物质的量为:0.019×0.02000mol/L=3.8×10-4mol
根据化合价升降相等找出关系式:5Fe2+~MnO4-,5C2O42-~2MnO4-,
n(Fe2+)=5×2.2×10-4mol=0.001100mol,
n(C2O42-)=2.5×3.8×10-4mol=0.00095mol,
根据草酸根离子物质的量可知草酸铁的物质的量为:0.0010mol,质量为:0.00095mol×144=0.1368g,
草酸铁的质量分数为:
×100%≈86.5%,
故答案为:0.001100mol; n(C2O42-)=0.001000mol;86.50%;
故答案为:重复以上实验1-2次;
(2)Ⅰ滴定管在使用前需要进行检查是否漏液,
故答案为:检验活塞是否漏液;
Ⅳ由于滴定管的0刻度在上方,盛装的溶液不能超过0刻度,所以需要调节液面至“0”刻度以下,
故答案为:调节液面至“0”刻度以下;
(3)要证明溶液中没有三价铁离子,可以向溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液中没有出现血红色,证明溶液中没有三价铁离子,
故答案为:KSCN;溶液中没有出现血红色(或红色);
(4)由于第三次试验的数据误差较大,舍弃掉,
样品配制溶液中亚铁离子、草酸根离子消耗的高锰酸钾溶液的平均体积为:
| 40.90+41.10 |
| 2 |
亚铁离子消耗的高锰酸钾溶液的平均体积为:41.00mL-
| 29.90+30.10 |
| 2 |
草酸根离子消耗的高锰酸钾溶液的体积为:30.00mL-11.00mL=19.00mL,高锰酸钾的物质的量为:0.019×0.02000mol/L=3.8×10-4mol
根据化合价升降相等找出关系式:5Fe2+~MnO4-,5C2O42-~2MnO4-,
n(Fe2+)=5×2.2×10-4mol=0.001100mol,
n(C2O42-)=2.5×3.8×10-4mol=0.00095mol,
根据草酸根离子物质的量可知草酸铁的物质的量为:0.0010mol,质量为:0.00095mol×144=0.1368g,
草酸铁的质量分数为:
| 0.1368g |
| 0.1582g |
故答案为:0.001100mol; n(C2O42-)=0.001000mol;86.50%;
点评:本题考查了用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量,涉及了实验方案设计、滴定管的使用、质量分数的计算等知识,可以根据所学知识完成,难度中等.
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