Question

【題目】為測試一鐵片中鐵元素的含量，某課外活動小組提出下面兩種方案并進行了實驗(以下數據為多次平行實驗測定結果的平均值)：

方案一：將ag鐵片完全溶解于過量稀硫酸中，測得生成氫氣的體積為580 mL(標準狀況)；

方案二：將a/10g鐵片完全溶解于過量稀硫酸中，將反應后得到的溶液用0.020 00 mol·L－1的KMnO4溶液滴定，達到終點時消耗了25.00 mL KMnO4溶液。

請回答下列問題：

(1)配平下面的化學方程式：__________________________

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

(2)在滴定實驗中不能選擇________式滴定管，理由是______________；

(3)根據方案一和方案二測定的結果計算，鐵片中鐵的質量分數依次為________和________；

(4)若排除實驗儀器和操作的影響因素，試對上述兩種方案測定結果的準確性做出判斷和分析。

①方案一________(填“準確”、“不準確”或“不一定準確”)，理由是____________；

②方案二________(填“準確”、“不準確”或“不一定準確”)，理由是_____________。

Answer 1

【答案】2　10　8　5　2　1　8 堿式 KMnO4是強氧化劑，會腐蝕膠管 1.45/a 1.40/a 不一定準確 如果鐵片中存在與稀硫酸反應并能生成氫氣的其他金屬，會導致結果偏高；如果鐵片中存在與稀硫酸反應而溶解、但不產生氫氣的鐵的氧化物，會導致結果偏低；如果上述情況均不存在，則結果準確 不一定準確 如果鐵片中存在與稀硫酸反應而溶解的其他金屬，生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化，會導致結果偏高；如果鐵片中存在與稀硫酸反應而溶解的鐵的氧化物，生成的Fe3＋在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化，會導致結果偏低；如果上述情況均不存在，則結果準確

【解析】

(1)分析該氧化還原反應的化合價，找出化合價發生變化的各元素，利用化合價的升降相等，配平化學方程式：(2)由于酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管的膠管，因此不能選擇堿式滴定管。(4)①方案一不一定準確，因為可能存在一些副反應，所以兩者都不一定準確。

(1)氧化還原反應的化合價升降相等，配平化學方程式：→SO4　SO4→(SO4)3化學方程式：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋1K2SO4＋8H2O。答案：2　10　8　5　2　1　8

(2)由于酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管的膠管，因此不能選擇堿式滴定管。答案：堿式滴定管、 KMnO4是強氧化劑，會腐蝕膠管。

(3)根據方案一中的測量結果計算：因此m(Fe)＝1.45 g，故鐵片中鐵的質量分數為1.45/a；

根據方案二中的測定結果計算：根據(1)中反應方程式：2KMnO4～10FeSO4～10Fe n(Fe)＝5n(KMnO4)＝5×0.02 mol·L－1×0.025 L＝0.002 5 mol，鐵片中鐵的質量分數為＝1.40/a。答案：1.45/a 、1.40/a。

(4)①方案一不一定準確，如果鐵片中存在與稀硫酸反應并能生成氫氣的其他金屬，會導致結果偏高；如果鐵片中存在與稀硫酸反應而溶解、但不產生氫氣的鐵的氧化物，會導致結果偏低；如果上述情況均不存在，則結果準確。

②方案二是利用Fe2＋消耗KMnO4的物質的量的多少，求出Fe的質量分數。如果鐵片中存在與稀硫酸反應而溶解的其他金屬，生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化，會導致結果偏高；如果鐵片中存在與稀硫酸反應而溶解的鐵的氧化物，生成的Fe3＋在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化，會導致結果偏低；如果上述情況均不存在，則結果準確。因此方案二也不一定準確。