Question

实验室测定绿矾中FeSO₄?7H₂O的质量分数．称1g绿矾样品溶解在300mL水中，再加入硫酸和磷酸．用0.02
mol/L KMnO₄溶液滴定至溶液变粉红色，消耗KMnO₄溶液VmL；已知：①MnO₄^-+aFe²⁺+2bH⁺=Mn²⁺+aFe³⁺+bH₂O；②Fe³⁺（黄色）+2H₃PO₄=H₃[Fe（PO₄）₂]（无色）+3H⁺；③FeSO₄?7H₂O的相对分子质量为278．下列叙述正确的是（　　）

• A、反应①中a的值为5，b的值为8
• B、该滴定过程中选择的指示剂是酚酞
• C、样品中w（FeSO₄?7H₂O）=2.78V×100%
• D、反应②是为了消除Fe³⁺的棕黄色对终点判断的干扰

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：A．根据电子守恒和质量守恒配平方程式；
B．根据反应结束时滴入高锰酸钾溶液溶液后颜色变化判断滴定终点；
C．根据反应方程式及高锰酸钾的物质的量计算出产品中FeSO₄?7H₂O的质量分数；
D．根据题给信息判断．

解答： 解：A．高锰酸根离子化合价由+7变为+2，降低了5价，亚铁离子与+2变为+3，升高了1价，所以高锰酸根离子系数为1、亚铁离子系数为5，根据电荷守恒、质量守恒配平氢离子、水，配平后的方程式为：5Fe²⁺+1MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+1Mn²⁺+4H₂O，故a=5，b=4，故A错误；
B．当亚铁离子与高锰酸钾离子完全反应后，再滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液会呈淡紫色，据此判断滴定终点，不需要另加指示剂，故B错误；
C.25mL待测液消耗的高锰酸钾的物质的量为：0.02mol/L×VmL×10^-3L/mL=2V×10^-5mol，
根据反应：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，硫酸亚铁的物质的量为：2V×10^-5mol×5=V×10^-4mol，
所以样品中含有的FeSO₄?7H₂O的质量为：278g/mol×V×10^-4mol=2.78V×10^-2g，
FeSO₄?7H₂O的质量分数为：

2.78V×10-2g

1g

×100%=2.78V%，故C错误；
D．铁离子颜色呈黄色，干扰终点判断，而Fe³⁺（黄色）+2H₃PO₄=H₃[Fe（PO₄）₂]（无色）+3H⁺，消除了铁离子干扰，故D正确；
故选D．

点评：本题考查了滴定实验的分析判断，数据计算，终点判断的方法，题目难度中等．注意题给信息的应用．