Question

20．高锰酸钾溶液常用于物质的定性检验与定量分析．
（1）实验室里欲用KMnO₄固体来配制250.00mL 0.1000mol•L^-1的KMnO₄酸性溶液．
①需用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、250mL容量瓶、胶头滴管．
②配制过程中玻璃棒所起的作用是搅拌、引流．
③下列操作对实验结果的影响偏大的是a（填序号）．
a．加水定容时俯视刻度线
b．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
c．颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上
（2）用上述酸性KMnO₄溶液来测定FeSO₄溶液中Fe²⁺的物质的量浓度．
①配平该反应的化学方程式：FeSO₄+KMnO₄+H₂SO₄═K₂SO₄+MnSO₄+Fe₂（SO₄）₃+H₂O
②实验时应测定的数据有：量取FeSO₄溶液的体积和消耗掉的KMnO₄溶液的体积．

Answer 1

分析 （1）①根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶来分析需要的仪器；
②在配制过程中，玻璃棒在溶解和移液的操作中用到；
③根据c=$\frac{n}{V}$并结合溶质的物质的量n和溶液的体积V的变化来进行误差分析；
（2）①根据得失电子数相等来配平；
②根据反应可知，用上述酸性KMnO4溶液来测定FeSO₄溶液中Fe²⁺的物质的量浓度的计算关系式为：C（Fe²⁺）•V（Fe²⁺）=5C（MnO₄^-）•V（MnO₄^-），据此分析．

解答 解：（1）①根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知所需的仪器有：天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、250mL容量瓶和胶头滴管，故答案为：250mL容量瓶；胶头滴管；
②在配制过程中，玻璃棒在溶解和移液的操作中用到，在溶解高锰酸钾固体时的作用是搅拌，加速溶解；在移液时的作用是引流，防止溶液溅出，故答案为：搅拌、引流；
③a．加水定容时俯视刻度线，则溶液体积偏小，故浓度偏高，故a正确；
b．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理，对溶液的浓度无影响，故b错误；
c．颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线是正常的，又加水补上，则溶液浓度偏低，故c错误．
故选a；
（2）①在反应中，Fe²⁺做还原剂，被氧化为+3价，1molFe²⁺失1mol电子；MnO₄-做氧化剂，锰元素被还原为+2价，1molMnO₄-得5mol电子，根据得失电子数相等来配平可有：10FeSO₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=K₂SO₄+2 MnSO₄+5Fe₂（SO₄）₃+8H₂O，
故答案为：10FeSO₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=K₂SO₄+2 MnSO₄+5Fe₂（SO₄）₃+8H₂O；
②根据反应可知，用上述0.10000mol/L的酸性KMnO4溶液来测定FeSO₄溶液中Fe²⁺的物质的量浓度的计算关系式为：C（Fe²⁺）•V（Fe²⁺）=5C（MnO₄^-）•V（MnO₄^-），可知要想求出C（Fe²⁺），只需知道量取的FeSO₄溶液的体积和测出消耗掉的KMnO₄溶液的体积即可带入式子计算出C（Fe²⁺），
故答案为：消耗掉的KMnO₄溶液的体积．

点评 本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制和误差分析一种中和滴定，难度不大，注意实验的基本操作方法和注意事项．