Question

【題目】Fe3O4又稱為磁性氧化鐵，常用來制造錄音磁帶和電訊器材。其Fe(II)和Fe(III)的比值是評判磁粉質量優(yōu)劣的重要指標，測定方法如下(雜質不含干擾測定)：

I．準確稱量mg磁粉樣品溶于過量稀硫酸，配制成250.00mL溶液；

II．取25.00mL上述溶液，用0.0200mol/LKMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液V1mL；

III．另取I溶液25.00mL，加入30％過氧化氫溶液，微熱至無氣泡后冷卻至室溫；

IV．向Ⅲ所得溶液中加入過量KI，密閉反應30min；

V．用0.3000mol/LNa2S2O3標準溶液滴定Ⅳ中溶液至淺黃色時，滴加2滴淀粉溶液，繼續(xù)滴定至終點，共消耗Na2S2O3溶液V2mL。

已知：I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6，Na2S2O3 和 Na2S4O6 溶液顏色均為無色

(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、____________和______________。

(2)Ⅱ中發(fā)生反應的離子方程式是_____________。

(3)Ⅲ中加過氧化氫溶液時一定要過量，理由是______________。

(4)V 中滴定至終點的現(xiàn)象是_______________。

(5)磁粉中 Fe(II)和Fe(III)的物質的量之比為___________(寫出計算式即可)。

Answer 1

【答案】250 mL容量瓶 膠頭滴管 5Fe2+++8H+= 5Fe3++ Mn2++4H2O 保證溶液中Fe2+的全部氧化，防止H2O2在Fe3+存在時發(fā)生分解使氧化劑不足 溶液藍色恰好消失，且 30s 溶液不變回藍色

【解析】

磁粉配成溶液后，取出的溶液中加入KMnO4溶液，發(fā)生反應+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，由此可求出n(Fe2+)；另取溶液加入過量H2O2，將Fe2+全部氧化為Fe3+，再加入KI，將Fe3+全部還原為Fe2+，此時I-被氧化為I2，再用Na2S2O3溶液還原，則由消耗Na2S2O3溶液的物質的量，可求出H2O2氧化后Fe3+的總物質的量，從而求出磁粉中 Fe(II)和Fe(III)的物質的量之比。

(1)Ⅰ中配制250.00mL溶液，必須使用250mL容量瓶，所以用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、250 mL容量瓶和膠頭滴管。答案為：250 mL容量瓶；膠頭滴管；

(2)Ⅱ中，Fe2+被氧化，生成Fe3+和Mn2+等，發(fā)生反應的離子方程式是5Fe2+++8H+= 5Fe3++ Mn2++4H2O。答案為：5Fe2+++8H+= 5Fe3++ Mn2++4H2O；

(3)Ⅲ中，H2O2氧化Fe2+，同時生成的Fe3+會促進H2O2分解，所以加過氧化氫溶液時一定要過量，理由是保證溶液中Fe2+的全部氧化，防止H2O2在Fe3+存在時發(fā)生分解使氧化劑不足。答案為：保證溶液中Fe2+的全部氧化，防止H2O2在Fe3+存在時發(fā)生分解使氧化劑不足；

(4)V 中滴定至終點時，原來溶液的藍色會變?yōu)闊o色，所以現(xiàn)象是溶液藍色恰好消失，且 30s 溶液不變回藍色。答案為：溶液藍色恰好消失，且 30s 溶液不變回藍色；

(5)由反應5Fe2+++8H+== 5Fe3++ Mn2++4H2O，n()=0.0200mol/L×V1×10-3L=2×10-5V1mol，可求出n(Fe2+)=5×2×10-5V1mol=10-4V1mol；由2Fe3+~I2~2 Na2S2O3，可求出n(Fe3+)=0.3000mol/L×V2×10-3L=3×10-4V2mol，所以磁粉中Fe(II)和Fe(III)的物質的量之比為=。答案為：。