Question

14．（1）現(xiàn)欲配制100mL 0.5mol/L的KMnO₄溶液．已知M KMnO₄=158g/mol．回答下列問題：
①通過計算，應(yīng)稱取KMnO₄固體的質(zhì)量為7.9g．
②實驗中除用到托盤天平、藥匙、燒杯等儀器外，還必須用到的玻璃儀器為100mL容量瓶
和玻璃棒、膠頭滴管．
③配制0.5mol/L的KMnO₄溶液的操作步驟為（填寫空白）：
計算⇒稱量⇒溶解⇒移液⇒洗滌⇒定容⇒搖勻．
（2）配制0.5mol/L的KMnO₄溶液時，下列操作對配制結(jié)果有何影響？（填偏低、偏高、）
①稱量時使用了游碼，而試劑與砝碼的左右位置顛倒偏低．
②定容時，仰視刻度線偏低．
③配制過程中未洗滌燒杯和玻璃棒偏低
（3）配制0.5mol/L的KMnO₄溶液，定容時不慎加水超過了刻度線，應(yīng)如何操作？重新配制．
（4）高錳酸鉀溶液在酸性條件下可以與亞鐵離子反應(yīng)，先配平下面離子方程式
1MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=1Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
某同學(xué)用上述配好的KMnO₄溶液滴定20.00mL未知濃度的FeSO₄溶液，滴定完成后消耗KMnO₄溶液10.00mL，則FeSO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為1.25mol/L．

Answer 1

分析 （1）①依據(jù)m=CVM計算需要溶質(zhì)的質(zhì)量；
②依據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟（計算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶、貼標(biāo)簽）選擇需儀器：
③依據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟解答；
（2）分析操作對溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液體積的影響，依據(jù)C=$\frac{n}{V}$進行誤差分析；
（3）不當(dāng)操作導(dǎo)致實驗失敗的，且無法補救的需要重新配制；
（4）該反應(yīng)中，錳元素的化合價由+7價變?yōu)?2價，鐵元素的化合價由+2價變?yōu)?3價，依據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價升級數(shù)目相等，原子個數(shù)守恒配平方程式；
依據(jù)方程式：1MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=1Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，可知MnO₄^-～5Fe²⁺，據(jù)此計算硫酸亞鐵的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）①配制100mL 0.5mol/L的KMnO₄溶液，需要高錳酸鉀的質(zhì)量m=0.5mol/L×0.1L×158g/mol=7.9g；
②配制100mL 0.5mol/L的KMnO₄溶液的一般步驟：計算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶、貼標(biāo)簽，用到的儀器：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃杯、100mL容量瓶、膠頭滴管；
所以還缺少的儀器：玻璃杯、100mL容量瓶、膠頭滴管；
故答案為：玻璃杯、100mL容量瓶、膠頭滴管；
③配制100mL 0.5mol/L的KMnO4溶液的一般步驟：計算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻；
故答案為：溶解、定容；
（2）①稱量時使用了游碼，而試劑與砝碼的左右位置顛倒，實際稱得固體質(zhì)量為砝碼減去游碼的質(zhì)量，質(zhì)量偏小，溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，溶液濃度偏低；
故答案為：偏低；
②定容時，仰視刻度線，導(dǎo)致溶液體積偏大，溶液濃度偏低；
故答案為：偏低；
③配制過程中未洗滌燒杯和玻璃棒，導(dǎo)致部分溶質(zhì)損耗，溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，溶液濃度偏低；
故答案為：偏低；
（3）配制0.5mol/L的KMnO₄溶液，定容時不慎加水超過了刻度線，實驗失敗且無法補救，必須重新配制；
故答案為：重新配制；
（4）該反應(yīng)中，錳元素的化合價由+7價變?yōu)?2價，鐵元素的化合價由+2價變?yōu)?3價，要使氧化劑得到電子數(shù)等于還原劑失去電子數(shù)則：高錳酸根離子系數(shù)為1，二價鐵離子系數(shù)為5，依據(jù)原子個數(shù)守恒方程式：1MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=1Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
10mL 0.5mol/L的KMnO₄溶液含義高錳酸鉀物質(zhì)的量為：0.5mol/L×0.01L=0.005mol，依據(jù)MnO₄^-～5Fe²⁺，消耗二價鐵離子物質(zhì)的量為：0.005mol×5=0.025mol，則硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為0.025mol，物質(zhì)的量濃度為：$\frac{0.025mol}{0.02L}$=1.25mol/L；
故答案為：1，5，8，1，5，4；1.25mol/L．

點評 本題為綜合題，考查了一定物質(zhì)的量濃度溶液配制、氧化還原方程式配平及氧化還原滴定，明確配制原理及操作步驟，熟悉氧化還原反應(yīng)滴定中反應(yīng)物之間關(guān)系是解題關(guān)鍵，題目難度中等．