Question

【題目】某興趣小組用莫爾鹽[化學(xué)式為(NH4)xFe(SO4)2·6H2O(Fe為+2價)]測定KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度的過程如下：

①稱取19.6g莫爾鹽配成100 mL溶液。

②量取10.00 mL KMnO4溶液，向其中加入足量的H2SO4進(jìn)行酸化，向酸化后的溶液中逐滴滴加莫爾鹽溶液，反應(yīng)完全時消耗莫爾鹽溶液的體積為20.00 mL。所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式如下：H++Fe2++MnO4-Fe3++Mn2++H2O(未配平)

（1）(NH4)xFe(SO4)2·6H2O中x=____，溶液中c(Fe2+)=___mol·L-1。

（2）第①步實(shí)驗(yàn)中所需的玻璃儀器除量筒、燒杯、膠頭滴管外，還有___。

（3）由第②步實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)可知還原性：Fe2+___(填“>”或“<”)Mn2+。

（4）計算KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度，寫出計算過程。_____

Answer 1

【答案】2 0.5 100mL容量瓶，玻璃棒 > n(Fe2+)=0.5 mol·L-1×20.00 mL×10-3L·mL-1=0.01 mol

根據(jù)配平后離子反應(yīng)，可得關(guān)系式：5Fe2+~MnO4-

n(KMnO4)=0.01 mol÷5=0.002 mol

c(KMnO4)=0.002 mol÷10 mL×103 mL·L-1=0.2 mol·L-1

【解析】

（1）(NH4)xFe(SO4)2·6H2O中Fe的化合價為+2價，SO42-的化合價為-2價，NH4+的化合價為+1價，根據(jù)化合物的化合價的代數(shù)和為0可知：（+1）×x+（+2）+（-2）×2=0，解得x=2；溶液中n[(NH4)xFe(SO4)2·6H2O]===0.05mol，

則c(Fe2+)=c[(NH4)xFe(SO4)2·6H2O]===0.5mol/L，故答案為：2，0.5。

（2）配制100mL的莫爾鹽溶液，所需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、膠頭滴管、100mL容量瓶、玻璃棒，故答案為：100mL容量瓶，玻璃棒。

（3）反應(yīng)H++Fe2++MnO4-Fe3++Mn2++H2O中，Fe2+中Fe元素的化合價由+2價升高為+3價，化合價升高被氧化，作還原劑，所以Fe2+是還原劑，MnO4-中Mn元素的化合價由+7價降低為-2價，化合價降低，被還原，作氧化劑，得到還原產(chǎn)物，所以Mn2+是還原產(chǎn)物，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，所以還原性Fe2+>Mn2+，故答案為：>。

（4）反應(yīng)H++Fe2++MnO4-Fe3++Mn2++H2O中，Fe2+中Fe元素的化合價由+2價升高為+3價，失去1個電子，MnO4-中Mn元素的化合價由+7價降低為-2價，得到5個電子，根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒配平方程式為8H++5Fe2++MnO4-=5Fe3++Mn2++4H2O，n(Fe2+)=0.5mol·L-1×20.00mL×10-3L·mL-1=0.01mol，根據(jù)配平后離子反應(yīng)，可得關(guān)系式：5Fe2+~MnO4-，n(KMnO4)=0.01 mol÷5=0.002mol，c(KMnO4)=0.002 mol÷10 mL×103 mL·L-1=0.2mol·L-1，故答案為：. n(Fe2+)=0.5mol·L-1×20.00 mL×10-3L·mL-1=0.01mol，根據(jù)配平后離子反應(yīng)，可得關(guān)系式：5Fe2+~MnO4-，n(KMnO4)=0.01 mol÷5=0.002mol，c(KMnO4)=0.002 mol÷10 mL×103 mL·L-1=0.2mol·L-1。