Question

【題目】鋁錳合金可作煉鋼脫氧劑。某課外小組欲測(cè)定鋁錳合金中錳的含量。

I硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的濃度滴定

步驟1:取20.00mL 0.015mol/L K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)液于250mL錐形瓶中,加入20mL稀硫酸和5mL濃磷酸,用硫酸亞鐵銨溶液滴定,接近終點(diǎn)時(shí)加2滴R溶液作指示劑,繼續(xù)滴定至終點(diǎn),消耗的體積為V1mL。

步驟2：重復(fù)步驟1實(shí)驗(yàn),接近終點(diǎn)時(shí)加4滴R溶液，消耗的體積為V2mL.

Ⅱ過硫酸銨[(NH4)2S2O8]催化氧化滴定法測(cè)定錳含量

取mg鋁錳合金于錐形瓶中,加入適量的濃磷酸,加熱至完全溶解,稀釋冷卻謠勻,再加入少量的硝酸銀溶液、過量的過硫酸銨溶液,加熱煮沸至無大量氣泡冒出,冷卻至室溫(此時(shí)溶液中錳的化合價(jià)為+7),用標(biāo)定的硫酸亞鐵銨溶液進(jìn)行滴定，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算鋁錳合金中錳的含量。

[查閱資料]①酸性條件下,Cr2O72-具有很強(qiáng)的氧化性，易被還原為綠色的Cr3+；

②R溶液的變色原理:

（1）Ⅰ中步驟1.2需要的玻璃儀器有錐形瓶、膠頭滴管，_______、________。

（2）Ⅰ中滴定過程,主要反應(yīng)的離子方程式是________。

（3）Ⅰ中步驟2的主要作用是_________

（4）Ⅱ中硫酸亞鐵銨溶液的滴定濃度是_________mol/L (用含V1、V2的代數(shù)式表示)。

（5）Ⅱ中加入硝酸銀溶液的目的是________。

（6）Ⅱ中若未加熱煮沸無大量氣泡冒出，錳含量測(cè)定結(jié)果將_______(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

（7）為了提高該實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度和可靠度,需進(jìn)行________。

Answer 1

【答案】 酸式滴定管 量筒或移液管 14H++C2O72- +6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O 校正指示劑 1.8/(2V1-V2) 作為催化劑,加快氧化速率 偏大 平行實(shí)驗(yàn)

【解析】（1）因?yàn)榱蛩醽嗚F銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液顯酸性，K2Cr2O7溶液有強(qiáng)氧化性，所以I中滴定實(shí)驗(yàn)需要用到酸式滴定管，可使用量筒向滴定管中取液體，也可以使用移液管取用，故Ⅰ中需要的玻璃儀器除了錐形瓶、膠頭滴管外，還有酸式滴定管、量筒(或移液管)。

（2）Ⅰ中滴定過程，酸性條件下用硫酸亞鐵銨溶液滴定K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)液，Fe2+與Cr2O72-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為：14H++Cr2O72-+6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O。

（3）根據(jù)[查閱資料]②R溶液的變色原理可得，變色過程要消耗一定量的氧化劑或還原劑，所以對(duì)指示劑用量加以校正是提高準(zhǔn)確度的關(guān)鍵，因此Ⅰ中步驟2的主要作用是：校正指示劑。

（4）加2滴R溶液作指示劑時(shí)消耗硫酸亞鐵銨溶液V1mL，為校正指示劑所造成的誤差，加4滴R溶液時(shí)消耗硫酸亞鐵銨溶液V2mL，所以K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)液實(shí)際消耗的硫酸亞鐵銨溶液為：(2V1-V2)mL，根據(jù)反應(yīng)離子方程式可得關(guān)系：Cr2O72-~6Fe2+，又根據(jù)已知20.00mL 0.015mol/L K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)液，所以硫酸亞鐵銨溶液的濃度為： mol/L=mol/L。

（5）由已知，催化氧化滴定法測(cè)定鋁錳合金中錳含量，過硫酸銨[(NH4)2S2O8]作氧化劑與錳在催化劑作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以Ⅱ中加入硝酸銀溶液的目的是：作為催化劑，加快氧化速率。

（6）Ⅱ中過硫酸銨是過量的，存在反應(yīng)(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2，加熱煮沸至無大量氣泡冒出，是為了除去溶液中的氧化性物質(zhì)，若未加熱煮沸無大量氣泡冒出，則消耗還原劑硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量偏大，錳含量測(cè)定結(jié)果將偏大。

（7）為了提高該實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度和可靠度，需防止偶然誤差的產(chǎn)生，可取兩個(gè)以上相同的樣品，以完全一致的條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，看其結(jié)果的一致性，即進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)。