Question

2．某化學學習小組的同學 依據(jù)氧化還原反應(yīng)：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，可采用滴定的方法測定FeSO₄的質(zhì)量分數(shù)，實驗步驟如下：
①稱量綠礬樣品30.4g，配成100mL待測溶液
②取10.0ml待測液置于錐形瓶中，并加入一定量的硫酸
③將0.1mol•L^-1的KMnO₄溶液裝入滴定管中，調(diào)節(jié)液面至8.00mL處
④滴定待測液至滴定終點時，滴定管的液面讀數(shù)18.00mL（其中的雜質(zhì)不跟高錳酸鉀和稀硫酸反應(yīng)）．請回答下列問題：
（1）滴定時用甲（填右圖的“甲”或“乙”）滴定管盛裝KMnO₄標準溶液；
（2）滴定前是否要滴加指示劑？否（填“是”或“否”），請說明理由高錳酸鉀本身呈紫色，被還原后溶液會變成無色；
（3）本實驗達到終點的標志是滴入最后一滴KMnO₄溶液恰好由黃綠色變淺紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
（4）樣品中FeSO₄的質(zhì)量分數(shù)為25%；
（5）誤差分析（選填“偏高”“偏低”或“無影響”）
①開始實驗時酸式滴定管尖嘴處有氣泡，在滴定過程中氣泡消失偏高
②若滴定前仰視滴定管刻度讀數(shù)時，則會使滴定結(jié)果偏低．

Answer 1

分析 （1）KMnO₄標準溶液具有強氧化性，盛裝的滴定管應(yīng)選取酸式滴定管；
（2）高錳酸鉀本身呈紫色，無需指示劑；
（3）滴定終點時，顏色變成紫紅色，并且半分鐘內(nèi)不褪色即可；
（4）將0.1mol•L^-1的KMnO₄溶液裝入滴定管中，調(diào)節(jié)液面至8.00mL處，滴定待測液至滴定終點時，滴定管的液面讀數(shù)18.00mL，由題意可知10.0ml待測液與10.0ml0.1mol•L^-1的KMnO₄完全反應(yīng)，根據(jù)5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O計算；
（5）根據(jù)c（待測）V（待測）=c（標準）×V（標準）判斷不當操作對相關(guān)物理量的影響．

解答 解：（1）KMnO₄標準溶液具有強氧化性，能腐蝕橡膠管，應(yīng)盛裝在酸式滴定管中，選擇甲，
故答案為：甲；
（2）高錳酸鉀本身呈紫色，滴定前無需滴加指示劑，
故答案為：否；高錳酸鉀本身呈紫色，被還原后溶液會變成無色；
（3）滴定終點時，顏色變成紫紅色，并且半分鐘內(nèi)不褪色，本實驗達到終點的標志是：滴入最后一滴KMnO₄溶液恰好由黃綠色變淺紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，
故答案為：滴入最后一滴KMnO₄溶液恰好由黃綠色變淺紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
（4）將0.1mol•L^-1的KMnO₄溶液裝入滴定管中，調(diào)節(jié)液面至8.00mL處，滴定待測液至滴定終點時，滴定管的液面讀數(shù)18.00mL，由題意可知10.0ml待測液與10.0ml0.1mol•L^-1的KMnO₄完全反應(yīng)，
     5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
     5         1 
0.01L×C   0.1mol•L^-1×0.01L
則C=0.5mol•L^-1，則10.0ml待測液中FeSO₄的物質(zhì)的量為0.5mol•L^-1×0.01L=0.005mol，F(xiàn)eSO₄的質(zhì)量為0.005mol×152g/mol=0.76g，100mL待測溶液中FeSO₄的質(zhì)量為7.6g，所以樣品中FeSO₄的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{7.6g}{30.4g}$×110%=25%，
故答案為：25%；
（5）①滴定前滴定管尖嘴處有氣泡未排除，滴定后氣泡消失，所需v（標準）偏大，根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標準）V（標準）}{V（待測）}$判斷可知c（待測）偏高，
故答案為：偏高；
②若滴定前仰視滴定管刻度讀數(shù)時，所需v（標準）偏小，根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標準）V（標準）}{V（待測）}$判斷可知c（待測）偏低，則會使滴定結(jié)果偏低，
故答案為：偏低．

點評 本題主要考查了反應(yīng)熱的計算，鹽類水解的運用以及氧化還原滴定測定物質(zhì)的含量，題目難度中等．