Question

滴定原理在中學化學實驗中有著極為重要的應用，現(xiàn)欲采用滴定的方法測定樣品中硫酸亞鐵的質(zhì)量分數(shù)（約45%），根據(jù)反應：2KMnO₄+10FeSO₄+8H₂SO₄═2MnSO₄+5Fe₂（SO₄）₃+K₂SO₄+8H₂O．
步驟如下：
①稱量樣品3.0g配成100mL溶液；
②取20.00mL待測液，置于錐形瓶中，再加入適量硫酸；
③將0.1mol/L的標準KMnO₄溶液裝入滴定管，調(diào)節(jié)液面至a mL處（如圖）；
④滴定待測液至滴定終點時，滴定管液面讀數(shù)為6；
⑤重復滴定2～3次；
⑥計算．
（1）實驗步驟③中的溶液體積讀數(shù)為

 

．
（2）實驗步驟①、③中還需要使用的最主要的儀器分別為：①

 

、③

 

．
（3）在步驟④的滴定操作中是否需要在待測液中加入指示劑

 

．（填“是”或“否”）
（4）若滴定時每次消耗KMnO₄溶液體積的平均值為V mL，則綠礬樣品的純度為

 

．（列出算式即可）如果步驟③中讀數(shù)時俯視，則最終結果

 

．（填“偏大”、“不變”或“偏小”）

Answer 1

考點：中和滴定

專題：實驗題

分析：（1）根據(jù)圖象分析，目光要與凹液面相切；
（2）根據(jù)配制溶液的操作分析；高錳酸鉀溶液要用酸式滴定管量��；
（3）高錳酸鉀為紫色溶液，自身可以作指示劑；
（4）依據(jù)滴定實驗的反應終點時發(fā)生的反應5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O進行計算；步驟③中讀數(shù)時俯視，則滴定前的讀數(shù)偏�。�

解答： 解：（1）根據(jù)圖象分析，目光要與凹液面相切，則讀數(shù)為：1.00mL，故答案為：1.00mL；
（2）稱量樣品3.0g配成100mL溶液，稱量要用到托盤天平，配制100mL溶液要用到100mL容量瓶；高錳酸鉀溶液要用酸式滴定管量��；
故答案為：托盤天平、100mL容量瓶；酸式滴定管；
（3）高錳酸鉀為紫色溶液，自身可以作指示劑，所以不需要加入指示劑，故答案為：否；
（4）5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
     5      1
n（Fe²⁺） 0.1mol/L×V×10^-3L
則n（Fe²⁺）=5×0.1V×10^-3mol；
則100mL溶液中含F(xiàn)e²⁺=5×0.1V×10^-3mol×

100ml

20ml

=5×0.1V×10^-3×5mol，
所以綠礬樣品的純度為

5×0.1V×10-3×5mol×152g/mol

3.0g

×100%；
步驟③中讀數(shù)時俯視，則滴定前的讀數(shù)偏小，滴定消耗的體積等于滴定后的讀數(shù)減去滴定前的讀數(shù)，所以滴定消耗的體積偏大，則計算出硫酸亞鐵的物質(zhì)的量偏大，最終結果偏大，
故答案為：

5×0.1V×10-3×5mol×152g/mol

3.0g

×100%；偏大．

點評：本題考查了鐵鹽亞鐵鹽的性質(zhì)應用，分離混合物的實驗方法設計和分析判斷，滴定實驗的分析判斷，數(shù)據(jù)計算，誤差分析的方法，題目難度中等．