Question

【題目】三草酸合鐵酸鉀晶體（K3[Fe（C2O4）3]xH2O）是一種光敏材料，在110℃可完全失去結晶水．為測定該晶體中鐵的含量，某實驗小組做了如下實驗：鐵含量的測定
步驟一：稱量5.00g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250mL溶液．
步驟二：取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同時，MnO 被還原成Mn2+ ． 向反應后的溶液中加入一小匙鋅粉，加熱至黃色剛好消失，過濾，洗滌，將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時，溶液仍呈酸性．
步驟三：用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點，消耗KMnO4溶液20.02mL，滴定中MnO 被還原成Mn2+ ． 重復步驟二、步驟三操作，滴定消耗0.010mol/L KMnO4溶液分別為19.98mL和20.00mL．請回答下列問題：
（1）滴定過程中，高錳酸鉀應盛裝在滴定管中（填“酸式”或“堿式”）．
（2）用離子方程式表示步驟二中涉及到的相關化學反應：；Zn+2Fe3+═2Fe2++Zn2+ ．
（3）步驟三中滴定終點的判定： ．
（4）在步驟二中，若加入的KMnO4溶液的量不夠，則測得的鐵含量 ． 在步驟三中，若滴定前仰視讀數，滴定后俯視讀數，則測得的鐵含量 ． （選填“偏低”、“偏高”、“不變”）
（5）實驗測得該晶體中鐵的質量分數為 ．

Answer 1

【答案】
（1）酸式
（2）2MnO +5C2O +16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
（3）當最后一滴高錳酸鉀加入后，溶液顏色變為紫紅（淺紅色）色，且半分鐘內不褪色
（4）偏高；偏低
（5）11.2%
【解析】解：（1）高錳酸鉀具有強氧化性，能腐蝕橡皮管，所以用酸式滴定管盛放，所以答案是：酸式；（2）取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同時，MnO 被還原成Mn2+ ， 結合原子守恒和電荷守恒寫出反應的離子方程式為：2MnO +5C2O +16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，（3）當滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液無色變為紫紅色且半分鐘不褪色，則達到了滴定終點，所以答案是：當最后一滴高錳酸鉀加入后，溶液顏色變為紫紅（淺紅色）色，且半分鐘內不褪色；（4）若在步驟二中滴入酸性高錳酸鉀溶液不足，則會有部分草酸根離子未被氧化，在步驟三中則會造成消耗酸性高錳酸鉀溶液的量偏大，從而計算出的鐵的量增多，含量偏高，在步驟三中，若滴定前仰視讀數，滴定后俯視讀數，讀取標準溶液的體積減小，則測得的鐵含量偏低，所以答案是：偏高；偏低；（5）根據離子方程式計算，5Fe2++MnO4﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O， n（Fe）=5n（MnO ）=5× ×0.01×10﹣3×10=1.0×10﹣2mol， m（Fe）=56 gmol﹣1×1.0×10﹣2mol=0.56g．晶體中鐵的質量分數= ×100%=11.2%，所以答案是：11.2%；