Question

（14分）三草酸合鐵酸鉀晶體（K3[Fe(C2O4)3]·xH2O）是一種光敏材料，在110℃可完全失去結(jié)晶水。為測(cè)定該晶體中鐵的含量，某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：

Ⅰ．稱量4.910g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250mL溶液。

Ⅱ．取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加稀硫酸酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根(C2O42?)恰好全部氧化成二氧化碳，同時(shí)MnO4?被還原成Mn2+。向反應(yīng)后的溶液中加入一小匙鋅粉，加熱至溶液的黃色剛好消失，過(guò)濾，洗滌，將過(guò)濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時(shí)，溶液仍呈酸性。

Ⅲ．用0.01000mol/L KMnO4溶液滴定步驟Ⅱ所得溶液至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液20.02mL，滴定中MnO4?被還原成Mn2+ 。

Ⅳ．重復(fù)步驟Ⅱ、步驟Ⅲ操作，滴定消耗0.01000mol/L KMnO4溶液19.98mL

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）滴定過(guò)程中需添加的指示劑是（若不需要請(qǐng)說(shuō)明理由）

（2）加入鋅粉的目的是 。

（3）寫出步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。

（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)得該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ；X= 。

（5）在步驟Ⅱ中，若加入的KMnO4的溶液的量不夠，則測(cè)得的鐵含量 ；（選填“偏低”“偏高”“不變”，下同）若加入的鋅粉的量不夠，則測(cè)的鐵的含量 。

 

Answer 1

（1）不需要 MnO4?紫色有顏色變化 （2）將Fe3+還原成Fe2+ （3）5Fe2+＋MnO4?＋8H+=5Fe3+＋Mn2+＋4H2O （4）11.40%或0.1140 3 （5）偏高 偏低

【解析】

試題解析：（1）高錳酸鉀溶液為紫紅色，可以利用溶液顏色變化來(lái)指示反應(yīng)的終點(diǎn)，不需要指示劑；（2）加入鋅粉的目的是將Fe3+恰好還原成Fe2+；（3）在步驟三中發(fā)生的離子反應(yīng)為：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；（4）根據(jù)步驟三中的離子反應(yīng)可知：n（Fe）=5n（MnO4-）=5×

×0.01 mol?L-1×10-3×10=1.0×10-2mol，m（Fe）=56 g?mol-1×1.0×10-2mol=0.56g。晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=11.4%；根據(jù)三草酸合鐵酸鉀晶體化學(xué)式可知11.4%=，

解得x=3；（5）若在步驟Ⅱ中滴入酸性高錳酸鉀溶液不足，則會(huì)有部分草酸根離子未被氧化，在步驟Ⅲ中則會(huì)造成消耗酸性高錳酸鉀溶液的量偏大，從而計(jì)算出的鐵的量增多，含量偏高；若加入的鋅粉的量不夠，則有三價(jià)鐵未被還原，在步驟Ⅱ中消耗的高錳酸鉀溶液的量將偏低，則測(cè)得鐵的含量偏低。

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量