Question

【题目】某兴趣小组用莫尔盐[化学式为(NH4)xFe(SO4)2·6H2O(Fe为+2价)]测定KMnO4溶液的物质的量浓度的过程如下：

①称取19.6g莫尔盐配成100 mL溶液。

②量取10.00 mL KMnO4溶液，向其中加入足量的H2SO4进行酸化，向酸化后的溶液中逐滴滴加莫尔盐溶液，反应完全时消耗莫尔盐溶液的体积为20.00 mL。所发生反应的离子方程式如下：H++Fe2++MnO4-Fe3++Mn2++H2O(未配平)

（1）(NH4)xFe(SO4)2·6H2O中x=____，溶液中c(Fe2+)=___mol·L-1。

（2）第①步实验中所需的玻璃仪器除量筒、烧杯、胶头滴管外，还有___。

（3）由第②步实验的反应可知还原性：Fe2+___(填“>”或“<”)Mn2+。

（4）计算KMnO4溶液的物质的量浓度，写出计算过程。_____

Answer 1

【答案】2 0.5 100mL容量瓶，玻璃棒 > n(Fe2+)=0.5 mol·L-1×20.00 mL×10-3L·mL-1=0.01 mol

根据配平后离子反应，可得关系式：5Fe2+~MnO4-

n(KMnO4)=0.01 mol÷5=0.002 mol

c(KMnO4)=0.002 mol÷10 mL×103 mL·L-1=0.2 mol·L-1

【解析】

（1）(NH4)xFe(SO4)2·6H2O中Fe的化合价为+2价，SO42-的化合价为-2价，NH4+的化合价为+1价，根据化合物的化合价的代数和为0可知：（+1）×x+（+2）+（-2）×2=0，解得x=2；溶液中n[(NH4)xFe(SO4)2·6H2O]===0.05mol，

则c(Fe2+)=c[(NH4)xFe(SO4)2·6H2O]===0.5mol/L，故答案为：2，0.5。

（2）配制100mL的莫尔盐溶液，所需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶、玻璃棒，故答案为：100mL容量瓶，玻璃棒。

（3）反应H++Fe2++MnO4-Fe3++Mn2++H2O中，Fe2+中Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，化合价升高被氧化，作还原剂，所以Fe2+是还原剂，MnO4-中Mn元素的化合价由+7价降低为-2价，化合价降低，被还原，作氧化剂，得到还原产物，所以Mn2+是还原产物，根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，所以还原性Fe2+>Mn2+，故答案为：>。

（4）反应H++Fe2++MnO4-Fe3++Mn2++H2O中，Fe2+中Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，失去1个电子，MnO4-中Mn元素的化合价由+7价降低为-2价，得到5个电子，根据电荷守恒和质量守恒配平方程式为8H++5Fe2++MnO4-=5Fe3++Mn2++4H2O，n(Fe2+)=0.5mol·L-1×20.00mL×10-3L·mL-1=0.01mol，根据配平后离子反应，可得关系式：5Fe2+~MnO4-，n(KMnO4)=0.01 mol÷5=0.002mol，c(KMnO4)=0.002 mol÷10 mL×103 mL·L-1=0.2mol·L-1，故答案为：. n(Fe2+)=0.5mol·L-1×20.00 mL×10-3L·mL-1=0.01mol，根据配平后离子反应，可得关系式：5Fe2+~MnO4-，n(KMnO4)=0.01 mol÷5=0.002mol，c(KMnO4)=0.002 mol÷10 mL×103 mL·L-1=0.2mol·L-1。