Question

三草酸合铁酸钾晶体（K3[Fe（C2O4）3]?xH2O）是一种光敏材料，可用于摄影和蓝色印刷．为测定该晶体中铁的

三草酸合铁酸钾晶体（K3[Fe（C2O4）3]?xH2O）是一种光敏材料，可用于摄影和蓝色印刷．为测定该晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验：（1）已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O，现称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250moL溶液，取所配溶液25.00moL与锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳．向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至溶液完全由黄色变为浅绿色时，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍成酸性．加入锌粉的目的是______．（2）向（1）锥形瓶中先加入足量稀硫酸，后用0.01mol/LKnMO4溶液滴定上一步骤所得的溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02moL，滴定中MnO4?被还原成Mn2+．写出发生反应的离子方程式：______（3）上述实验滴定时，指示剂应该______（填“加”或“不加”），判断滴定终点的现象是：______（4）再重复（1）、（2）步骤两次，滴定消耗0.01moL/KMnO4溶液平均体积为19.98moL．计算确定该晶体中铁的质量分数（写出计算过程，结果保留两位小数）

Answer 1

（1）向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至溶液完全由黄色变为浅绿色，说明加入锌粉的目的是将Fe³⁺恰好还原成Fe²⁺；
故答案为：将Fe³⁺还原成Fe²⁺，为进一步测定铁元素的含量做准备；
（2）高锰酸钾在酸性溶液中具有强氧化性能氧化亚铁离子为铁离子，本身被还原为锰离子，发生的离子反应为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
故答案为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
（3）高锰酸钾溶液为紫红色，可以利用溶液颜色变化来指示反应的终点，不需要指示剂，高锰酸钾溶液呈紫色和亚铁离子反应到恰好反应后滴入最后一滴高锰酸钾溶液紫色半分钟不褪色证明反应终点；
故答案为：不加；当待测液中出现紫红色，且振荡后半分钟内不再褪色，就表明到了终点；
（4）再重复（1）、（2）步骤两次，滴定消耗0.01moL/KMnO₄溶液平均体积为19.98mL；
      5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
   5mol    1mol
n（Fe²⁺）  0.010×0.01998mol
配制成250moL溶液，取所配溶液25.00moL进行的中和滴定实验，含亚铁离子物质的量n（Fe²⁺）=5×0.010×0.01998mol：所以250ml溶液中亚铁离子物质的量为：10×5×0.010×0.01998mol：铁的质量分数ω（Fe）=[10×5×0.010×0.01998mol×56 g/mol]÷5.000 g×100%=11.12%；
故答案为：11.12%；