无水硫酸亚铁是一种白色粉末，其水溶液为浅绿色．常见其七水化合物晶体，俗称绿矾（FeSO4•7H2O），主要用于净水、照相制版及在医药上作补血剂治疗缺铁性贫血等．某课外小组为了测定

Question

无水硫酸亚铁是一种白色粉末，其水溶液为浅绿色．常见其七水化合物晶体，俗称绿矾（FeSO₄•7H₂O），主要用于净水、照相制版及在医药上作补血剂治疗缺铁性贫血等．某课外小组为了测定某补血剂中铁元素的含量，进行了如下实验：
【查阅资料】
在酸性条件下，用KMnO₄标准溶液进行氧化还原滴定，可以测定Fe²⁺的含量．反应的离子方程式是Fe²⁺+MnO₄^-+H⁺ 
①

MnO

- 4

+H+→Fe³⁺+Mn²⁺ （未配平）
【实验步骤】
称取0.790gKMnO₄晶体，配成500.00mL水溶液；（已知Mr（KMnO₄）=158）
②取除去糖衣（不与强氧化剂反应）后的硫酸亚铁补血剂药片（1.500g），研细后加稀硫酸溶解，配成100.00mL水溶液；
③用酸式滴定管取待测“补血剂”溶液20.00mL于某容器中；
④盛装标准KMnO₄溶液，静置后，读取数据，记录为KMnO₄标准溶液体积初始读数；
⑤滴定，并记录 KMnO₄标准溶液的终点读数，再重复滴定2次．
【实验记录】

滴定次数 实验数据	1	2	3
V（样品）/mL	20.00	20.00	20.00
V（KMnO4）/mL （初读数）	0.00	0.20	0.00
V（KMnO4）/mL （终读数）	15.85	15.22	14.98

【交流与讨论】

（1）书写完整并配平离子反应___Fe²⁺+___MnO₄^-+___H⁺→___Fe³⁺+___Mn²⁺+______．
（2）配制KMnO₄溶液时，所用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒，还有___（填仪器名称）．
（3）课外小组里有位同学设计了下列四种滴定方式（夹持部分略去），引起了同学们的讨论，最后取得共识，认为最合理的是___（填字母序号）．
（4）下列有关实验操作的描述及分析正确的是___（填字母序号）．
A．配制KMnO₄溶液时容量瓶洗涤后不需干燥即可直接用于实验
B．滴定过程中当观察到溶液颜色发生变化时应立即停止滴加，防止滴加过量
C．滴定过程中，左手控制滴定管，右手摇动锥形瓶，眼睛时刻关注着滴定管中读数变化
D．若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至终点，则会使所测得的补血剂中铁元素的含量偏低
（5）根据实验数据，计算步骤②中所配制的硫酸亚铁溶液的浓度为___，该补血剂中铁元素的质量分数为___．（浓度计算结果保留四位有效数字）

Answer 1

（1）根据根据反应可知，铁从+2价升到+3价，锰从+7价降为+2价，根据化合价升降法及电荷守恒配平离子方程式为5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案为：5；1；8；5；1；4H₂O；
（2）配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液，所用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL 容量瓶、胶体滴管，
故答案为：500mL 容量瓶、胶体滴管；
（3）高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡皮管，应用酸式滴定管盛装，滴定时为便于观察颜色变化，滴定终点颜色由浅变深易于观察，所以应把高锰酸钾滴入试样中，所以应用c图装置，故选c；
（4）A．配制KMnO₄溶液时容量瓶洗涤后不需干燥对实验没有影响，故A正确；
B．滴定过程中当观察到溶液颜色发生变化且保持30s不变时才应停止滴加，故B错误；
C．滴定过程中，左手控制滴定管，右手摇动锥形瓶，眼睛时刻关注着锥形瓶中溶液的颜色变化，故C错误；
D．若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至终点，对实验结果没有影响，故D错误，
故选A；
（5）滴定中由于第一组数据误差较大，应舍去，滴定中用掉高锰酸钾溶液的体积为(1)/(2)×（15.02+14.98）mL=15.0OmL，高锰酸钾的物质的量为(0.79)/(158)×(15.0)/(500)mol=1.50×10^-4 mol，根据反应的离子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O可知，20.00mL试样中硫酸亚铁的物质的量为7.5×10^-4 mol，所以硫酸亚铁溶液的浓度为(7.5×10-4)/(0.02)mol/L=0.0375mol/L，该补血剂中铁元素的质量分数为(7.5×10-4×56)/(1.500×(20)/(100))×100%=14%，
故答案为：0.0375mol/L；14%．