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方案并進行了實驗。將0.200g鐵片完全溶解于過量稀硫酸中，將反應(yīng)后得到的溶液用的溶液滴定，達到終點時消耗了溶液。

（1）配平以下方程式并標出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目____________________。

（2）滴定到終點時的現(xiàn)象為____________________，鐵片中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為_______________________。

（3）高錳酸鉀溶液往往用硫酸酸化而不用鹽酸酸化，原因是：_____________。

（4）溶液呈酸性，加硫酸后增加，請結(jié)合離子方程式并利用化學(xué)平衡移動理論解釋：_____________________________。

（5）高錳酸鉀在化學(xué)品生產(chǎn)中，廣泛用作為氧化劑�？梢匝趸�、、、等多種物質(zhì)，如，試推測空格上應(yīng)填物質(zhì)的化學(xué)式為________。

（6）上述反應(yīng)在恒溫下進行，該過程中會明顯看到先慢后快的反應(yīng)，原因可能是____________________。

Answer 1

【答案】 最后加入一滴高錳酸鉀，出現(xiàn)紫紅色且30s不褪色 70% 鹽酸有還原性（或有還原性），易被高錳酸鉀氧化 ，加入稀硫酸，增大濃度，平衡向左移動，抑制了水解，所以增大 生成的可能有催化作用，加快了反應(yīng)速度

【解析】

根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒配平化學(xué)方程式；根據(jù)滴定原理分析滴定終點的現(xiàn)象及計算物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；根據(jù)平衡移動原理及影響速率的因素分析解答。

（1）元素的化合價變化為：Mn：+7→+2，改變數(shù)為5，Fe：+2→+3，改變數(shù)為1，根據(jù)化合價升降的總數(shù)相等可知，KMnO4與FeSO4的化學(xué)計量數(shù)比值為1：5，然后根據(jù)質(zhì)量守恒配平化學(xué)方程式，配平后的化學(xué)方程式為8H2SO4+2KMnO4+10FeSO4＝2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O，電子由Fe轉(zhuǎn)移到Mn：；

（2）高錳酸鉀滴入時被亞鐵離子還原成無色，則滴定到終點時的現(xiàn)象為最后加入一滴高錳酸鉀，出現(xiàn)紫紅色且30s不褪色；根據(jù)方程式計算得

KMnO4～～～5FeSO4～～～5Fe

1mol 5mol

0.02mol/L×0.025L n

n(Fe)=0.02mol/L×0.025L×5=0.0025mol

則鐵片中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為；

（3）高錳酸鉀有氧化性，鹽酸有還原性（或有還原性），易被高錳酸鉀氧化；

（4）鐵離子水解：，加入稀硫酸，增大濃度，平衡向左移動，抑制了水解，所以增大；

（5）H2O2中O為-1價，被高錳酸鉀氧化后生成O2，故答案為O2；

（6）因為恒溫，所以影響反應(yīng)速率的因素可能是催化劑，故答案為：生成的可能有催化作用，加快了反應(yīng)速度。