为测试一铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验(以下数据为多次平行实验测定结果的平均值):
方案一:将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,测得生成氢气的体积为580 mL(标准状况);
方案二:将
g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反应后得到的溶液用0.02000 mol•L
-1的KMnO
4溶液滴定,达到终点时消耗了25.00mL KMnO
4溶液.
请回答下列问题:
(1)配平下面的化学方程式(将有关的化学计量数填入答题卡的横线上):
______KMnO
4+______FeSO
4+______H
2SO
4=______Fe
2(SO
4)
3+______MnSO
4+______K
2SO
4+______H
2O
(2)在滴定实验中不能选择______式滴定管,理由是______;
(3)根据方案一和方案二测定的结果计算,铁片中铁的质量分数依次为______和______;(铁的相对原子质量以55.9计)
(4)高锰酸钾是化学中常用强氧化剂.在实验室中可用下式配制少量高锰酸钾溶液:
______Mn
2++______NaBiO
3+______H
+=______MnO
4-+______Bi
3++______Na
++______H
2O
1)、配平系数
2)、根据以上信息,下列各组离子在溶液中不能大量共存的是______
A.Na
+、K
+、H
+、Cl
-、NO
3-、MnO
4- B.Na
+、K
+、H
+、SO
42-、BiO
3-、Cl
-C.Na
+、Al
3+、H
+、NO
3-、SO
42-、MnO
4- D.Na
+、K
+、Mn
2+、NO
3-、SO
42-、Cl
-.
答案:
分析:(1)根据氧化还原反应遵循电子守恒和质量守恒配平化学方程式;
(2)根据高锰酸钾的强氧化性和乳胶管的易腐蚀性选择滴定管;
(3)根据方程式计算;
(4)根据离子方程式遵循电荷守恒、电子守恒和质量守恒进行配平;如离子能发生氧化还原反应、复分解反应、相互促进的水解反应则不能大量共存.
解答:解:(1)Mn由+7价降为+2价,Fe由+2价升为+3价,利用化合价升降法容易配平,2KMnO4~10FeSO4,根据质量守恒完成整个方程式,
故答案为:2、10、8、5、2、1、8;
(2)考查酸式滴定管、碱式滴定管的特点及使用条件,由于KMnO4具有强氧化性,会对乳胶管有腐蚀性.所以,用KMnO4溶液滴定时,选用酸式滴定管,
故答案为:碱;KMnO4是强氧化剂,它会腐蚀乳胶管;
(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
55.9g 22.4L
ag×ω1 580×10-3L
ω1==
2KMnO4+8H2SO4+10FeSO4=2MnSO4+K2SO4+8H2O+5Fe2(SO4)3
2mol 10×56g
0.02000mol•L-1×25.00×10-3L g×ω2
ω2==
故答案为:;;
(4)1)根据化合价的变化,Mn由+2价升为+7价,Bi由+5价降为+2价,利用化合价升降法容易配平,2Mn2+~5NaBiO3,再根据电荷守恒和质量守恒配平,
应为2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O,故答案为:2、5、14、2、5、5、7;
2)A、在酸性条件下MnO4- 离子氧化Cl-离子而不能大量共存,故A错误;
B、在酸性条件下BiO3-离子氧化Cl-离子而不能大量共存,故B错误;
C、D中离子之间不反应,能大量共存,
故答案为:AB.