在化学分析中,为了测定某试样中FeSO4·7H2O的质量分数,一般采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法,反应原理为:5Fe2++8H++MnO4-5Fe
题型:不详难度:来源:
在化学分析中,为了测定某试样中FeSO4·7H2O的质量分数,一般采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法,反应原理为:5Fe2++8H++MnO4-5Fe3++Mn2++4H2O。高锰酸钾标准溶液可用性质稳定、相对分子质量较大的基准物质草酸钠[Mr(Na2C2O4)=134.0]进行标定,反应原理为:5C2O42-+2MnO4-+16H+10CO2↑+2Mn2++8H2O。 实验步骤如下: 步骤一:先粗配浓度约为1.5×10-2mol·L-1的高锰酸钾溶液500 mL。 步骤二:称取Na2C2O4固体m g放入锥形瓶中,用蒸馏水溶解并加稀硫酸酸化,加热至70~80℃,用(1)所配高锰酸钾溶液进行滴定,从而可标定高锰酸钾溶液的浓度。经测定,c(KMnO4)=0.0160 mol·L-1 步骤三:称取FeSO4·7H2O试样1.073g,放入锥形瓶中,加入适量的水溶解, 步骤四:用标准高锰酸钾溶液滴定步骤三所配样品溶液,达到终点时消耗标准溶液48.00mL。 试回答下列问题: (1)步骤一中要用到的玻璃仪器是烧杯、___________ 、 。 (2)步骤二中需要对m的大致值进行预估,你预估的依据是 ___________________________________________________ 。 (3)本实验中操作滴定管的以下图示,正确的是______________(填编号)。
(4)步骤二的滴定是在一定温度下进行的,操作过程中发现前一阶段溶液褪色较慢,中间阶段褪色明显变快,最后阶段褪色又变慢。试根据影响化学反应速率的条件分析,溶液褪色明显变快的原因可能是 ______________________ 。 (5)请在下面空白处设计步骤四中的数据记录和数据处理表格(不必填数据)。 (6)国家标准规定FeSO4·7H2O的含量(w):一级品100.5%≥w≥99.50%;二级品 100.5%≥w ≥99.00%;三级品 101.0%≥w≥98.00%。试判断该试样符合国家________级品标准。 (7)测定试样中FeSO4·7H2O的含量时,有时测定值会超过100%,其原因可能是 _______________________________________________ 。 |
答案
(1)量筒、玻璃棒(少答或多答“容量瓶”不给分)(2分) (2)根据反应的定量关系、滴定管的规格(最大容量)及KMnO4溶液的粗浓度来确定(一般比计算值低一些)(2分)(或根据KMnO4的用量及反应的反应的定量关系) ⑶ A (2分) ⑷生成的Mn2+为催化剂,使反应速率变大(2分) ⑸(2~3次实验,酌情给分)(2分)
平行实验编号
| Na2C2O4质量 (m)
| 滴定管起始读数 (mL)
| 滴定管滴定终点读数 (mL)
| 消耗KMnO4溶液体积 (mL)
| 1
|
|
|
|
| 2
|
|
|
|
| 3
|
|
|
|
| ⑹一(99.50%)(2分) ⑺FeSO4·7H2O会风化,失去部分结晶水(2分) |
解析
(1)由于是粗配,不需要用容量瓶,只要用烧杯,量筒这些粗量器即可. (2)该步要求由根据KMnO4的用量及反应的反应的定量关系来算Na2C2O4固体用量,现在KMnO4溶液浓度已知,需要知道它的体积,而体积的最大值就是滴定管的最大容量. (3)酸性KMnO4溶液必须用酸式滴定管盛装滴定. (4)反应速度骤然增大往往是由于催化剂\或升温\或加压(对气体参与的反应有效),该题所涉及的反应物产物为非气体,而且是在一定温度下进行的,所以最有可能是催化剂所致 (5)见上图 (6)FeSO4与KMnO4反应时分别生成Fe3+和Mn2+,根据得失电子守恒可知5 FeSO4~KMnO4, n(KMnO4)= 0.01600*0.04800="0.0007680mol" , n(FeSO4·7H2O)="0.003840mol" , m(FeSO4·7H2O)=278*0.003840="1.068g" ,FeSO4·7H2O的含量为1.068/1.073*100%=99.53%,符合一级品要求。 (7)FeSO4·7H2O会风化,失去部分结晶水。 |
举一反三
为了测定一定质量的铜铝混合物中铜的质量分数,某化学课外活动小组设计了如下两个方案: 方案Ⅰ:铜铝混合物 测定生成气体的体积 方案Ⅱ:铜铝混合物 测定剩余固体的质量 回答下列问题: ⑴小组成员一致认为两个方案都可行,你认为在实验室中选择方案 更便于实施。 ⑵小组成员一致认为两个方案中可供选择的溶液A和B有很多,你认为在两个方案中溶液A和B均可选用的是 。(填编号) A.稀盐酸 B.氢氧化钠溶液 C.硫酸铜溶液 ⑶小组成员为探究Cu2+、Al3+在溶液中是否可以依次转化为沉淀而析出,设计了如下实验:向含有0.01molHNO3、0.001molCu(NO3)2、0.045molAl(NO3)3的溶液中逐滴加入一定浓度的NH3H2O溶液,使混合溶液的PH值不断升高,当加至溶液的体积为45mL时Al3+开始反应生成成沉淀,当加至溶液的体积为50mL时Cu2+开始反应生成沉淀。(不考虑溶液的体积变化) 【查阅资料】:常温下Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33mol·L-4,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol·L-3。 ①Al(OH)3开始析出时溶液的PH值? ②若溶液中离子的浓度约为1.0×10-5 mol·L-时可视为沉淀完全,则当Al(OH)3沉淀完全时Cu(OH)2是否析出? |
氯化铜(CuCl2·2H2O)中含FeCl2杂质.为制得纯净氯化铜晶体,首先将其制成水溶液,然后按下面所示操作步骤进行提纯.
↓蒸发结晶 CuCl2·2H2O(纯) (1)加入氧化剂X的目的是 (2)下列氧化剂中最适合本实验的是 A.H2O2 | B.KMnO4 | C.NaClO | D.K2Cr2O7 | (3)物质Y和沉淀Z的化学式分别是 和 . (已知完全成氢氧化物所需PH值:Fe3+为3.7,Cu2+为6.4,Fe2+为9.6.) |
在FeCl3,CuCl2,FeCl2的混合溶液中,Fe3+,Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1,现加入适量铁粉,使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为1∶2∶4,则参加反应的铁粉与原溶液Fe3+的物质的量之比为 |
已知:CuS、Cu2S是两种黑色不溶于水的固体,但一定条件下都能与稀HNO3反应,用离子方程式表示为: ①3CuS+8H++8NO3-=3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O ②3Cu2S+16H++10NO3-=6Cu2++3SO42-+10NO↑+8H2O 现有不同质量的四份CuS、Cu2S的混合物样品分别和100mL物质的量浓度5mol/L稀硝酸充分反应,所取样品质量与产生气体体积(标准状况下测定)如下表所示:
实验序号
| a
| b
| c
| 样品质量(g)
| 9.6
| 12.8
| 64.0
| 气体体积(L)
| 5.04
| 6.72
| V
| 试回答下列问题(不考虑硝酸的挥发以及溶液体积变化): (1)a组实验结束后,溶液中c(NO3-)= ; (2)b组实验结束后,溶液的pH= ; (3)通过计算分析实验c组中产生气体的体积(V)范围 。 |
用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应可以写成: CuFeS2 + SiO2 + O2→ Cu + FeSiO3 + SO2 事实上冶炼反应是分步进行的。(1)黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铜和硫化亚铁;(2)硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁,并与二氧化硅反应生成矿渣;(3)硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜;(4)硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜。 1) 写出上述各个分步反应(1,2,3,4)的化学方程式。 2) 给出总反应方程式的系数。 3) 据最新报道, 有一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌在氧气存在下可以将黄铜矿氧化成硫酸盐。反应是在酸性溶液中发生的。试写出配平的化学方程式。 4) 最近我国学者发现,以精CuFeS2矿为原料在沸腾炉中和O2 (空气)反应, 生成物冷却后经溶解、除铁、结晶,得到CuSO4·5H2O,成本降低了许多。实验结果如下:
沸腾炉温度/℃
| 560
| 580
| 600
| 620
| 640
| 660
| 生 成 物
| 水溶性Cu/%
| 90.12
| 91.24
| 93.50
| 92.38
| 89.96
| 84.23
| 酸溶性Cu/%
| 92.00
| 93.60
| 97.08
| 97.82
| 98.16
| 98.19
| 酸溶性Fe/%
| 8.56
| 6.72
| 3.46
| 2.78
| 2.37
| 2.28
| 回答如下问题: (1) CuFeS2和O2主要反应的方程式为: (2) 实际生产过程的沸腾炉温度为 600~620℃。控制反应温度的方法是: (3) 温度高于600~620℃生成物中水溶性Cu (%)下降的原因是: |
最新试题
热门考点