Question

2．依据氧化还原反应：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，欲采用滴定的方法测定FeSO₄的质量分数，实验步骤如下：
①称量绿矾样品15.2g，配成100mL待测溶液②取10.0ml待测液置于锥形瓶中，并加入一定量的硫酸③将0.1mol•L^-1的KMnO₄溶液装入滴定管中，调节液面至8.00mL处④滴定待测液至滴定终点时，滴定管的液面读数18.00mL
（1）如何知道滴定到达终点？溶液由浅绿色变为紫红色，且半分钟后不变．
（2）下列操作会导致测定结果偏低的是C
A．盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定
B．锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗
C．读取标准液读数时，滴定前平视，滴定到终点后俯视
D．滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除，滴定后气泡消失
（3）下列每种量器的数量不限，在上述实验中，必须使用的有ABDE
A．托盘天平  B．量筒    C．碱式滴定管    D．酸式滴定管    E容量瓶
（4）FeSO₄的质量分数为50%．

Answer 1

分析 （1）高锰酸钾本身呈紫色，无需指示剂，滴定终点时，颜色变成紫红色，并且半分钟内不褪色即可；
（2）根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$判断不当操作对相关物理量的影响；
（3）根据配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器以及滴定所需要的仪器来解答；
（4）根据5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O计算．

解答 解：（1）高锰酸钾本身呈紫色，无需指示剂，滴定终点时，颜色变成紫红色，并且半分钟内不褪色；
故答案为：溶液由浅绿色变为紫红色，且半分钟后不变；
（2）A．盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定，标准液浓度减小，造成v（标准）增大，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$判断，可知c（待测）偏大，故A错误；
B．锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗，所需v（标准）不变，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$判断，可知c（待测）不变，故B错误；
C．读读取标准液读数时，滴定前平视，滴定到终点后俯视，造成v（标准）偏小，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$判断，可知c（待测）偏小，故C正确；
D．滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除，滴定后气泡消失，造成v（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$判断，可知c（待测）偏大，故D错误；
故选：C；
（3）配制100mL待测溶液需要的仪器有：托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶、胶头滴管；滴定所需要的仪器有：酸式滴定管；锥形瓶；铁架台等，
故答案为：ABDE；
（4）由题意可知10.0ml待测液与10.0ml0.1mol•L^-1的KMnO₄完全反应，
     5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
     5         1 
0.01L×C   0.1mol•L^-1×0.01L
则C=0.5mol•L^-1，则10.0ml待测液中FeSO₄的物质的量为0.5mol•L^-1×0.01L=0.005mol，FeSO₄的质量为0.005mol×152g/mol=0.76g，100mL待测溶液中FeSO₄的质量为7.6g，所以样品中FeSO₄的质量分数为$\frac{7.6g}{15.2g}$×100%=50%；
故答案为：50%．

点评 本题主要考查氧化还原反应滴定、化学计算等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．