问题 实验题

在化学分析中,为了测定某试样中FeSO4·7H2O的质量分数,一般采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法,反应原理为:5Fe2++8H+MnO45Fe3++Mn2++4H2O。高锰酸钾标准溶液可用性质稳定、相对分子质量较大的基准物质草酸钠[Mr(Na2C2O4)=134.0]进行标定,反应原理为:5C2O42+2MnO4+16H10CO2↑+2Mn2++8H2O。

实验步骤如下:

步骤一:先粗配浓度约为1.5×10-2mol·L-1的高锰酸钾溶液500 mL。

步骤二:称取Na2C2O4固体m g放入锥形瓶中,用蒸馏水溶解并加稀硫酸酸化,加热至70~80℃,用(1)所配高锰酸钾溶液进行滴定,从而可标定高锰酸钾溶液的浓度。经测定,c(KMnO4)=0.0160 mol·L-1

步骤三:称取FeSO4·7H2O试样1.073g,放入锥形瓶中,加入适量的水溶解,

步骤四:用标准高锰酸钾溶液滴定步骤三所配样品溶液,达到终点时消耗标准溶液48.00mL。

试回答下列问题:

(1)步骤一中要用到的玻璃仪器是烧杯、___________                   

(2)步骤二中需要对m的大致值进行预估,你预估的依据是                            

___________________________________________________                            

(3)本实验中操作滴定管的以下图示,正确的是______________(填编号)。

(4)步骤二的滴定是在一定温度下进行的,操作过程中发现前一阶段溶液褪色较慢,中间阶段褪色明显变快,最后阶段褪色又变慢。试根据影响化学反应速率的条件分析,溶液褪色明显变快的原因可能是            ______________________                                

(5)请在下面空白处设计步骤四中的数据记录和数据处理表格(不必填数据)。

(6)国家标准规定FeSO4·7H2O的含量(w):一级品100.5%≥w≥99.50%;二级品  100.5%≥w ≥99.00%;三级品  101.0%≥w≥98.00%。试判断该试样符合国家________级品标准。

(7)测定试样中FeSO4·7H2O的含量时,有时测定值会超过100%,其原因可能是           

_______________________________________________                              

答案

(1)量筒、玻璃棒(少答或多答“容量瓶”不给分)(2分)

(2)根据反应的定量关系、滴定管的规格(最大容量)及KMnO4溶液的粗浓度来确定(一般比计算值低一些)(2分)(或根据KMnO4的用量及反应的反应的定量关系)

⑶ A (2分)

⑷生成的Mn2+为催化剂,使反应速率变大(2分)

⑸(2~3次实验,酌情给分)(2分)

平行实验编号Na2C2O4质量

(m)

滴定管起始读数

(mL)

滴定管滴定终点读数

(mL)

消耗KMnO4溶液体积

(mL)

1    
2    
3    
 ⑹一(99.50%)(2分)

⑺FeSO4·7H2O会风化,失去部分结晶水(2分)

(1)由于是粗配,不需要用容量瓶,只要用烧杯,量筒这些粗量器即可.

(2)该步要求由根据KMnO4的用量及反应的反应的定量关系来算Na2C2O4固体用量,现在KMnO4溶液浓度已知,需要知道它的体积,而体积的最大值就是滴定管的最大容量.

(3)酸性KMnO4溶液必须用酸式滴定管盛装滴定.

(4)反应速度骤然增大往往是由于催化剂\或升温\或加压(对气体参与的反应有效),该题所涉及的反应物产物为非气体,而且是在一定温度下进行的,所以最有可能是催化剂所致

(5)见上图

(6)FeSO4与KMnO4反应时分别生成Fe3+和Mn2+,根据得失电子守恒可知5 FeSO4~KMnO4

n(KMnO4)= 0.01600*0.04800="0.0007680mol" , n(FeSO4·7H2O)="0.003840mol" , m(FeSO4·7H2O)=278*0.003840="1.068g" ,FeSO4·7H2O的含量为1.068/1.073*100%=99.53%,符合一级品要求。

(7)FeSO4·7H2O会风化,失去部分结晶水。

单项选择题
单项选择题