Question

【題目】實驗室測定鉻鐵礦中鉻(Cr)含量的步驟如下：

步驟1：準確稱取0.2000g鉻鐵礦試樣放入錐形瓶中，加入適量磷酸和硫酸的混合酸，加熱使試樣完全溶解，冷卻。

步驟2：向上述溶液中滴加5滴1%MnSO4溶液，再加入一定量的(NH4)2S2O8溶液，搖勻至溶液呈紫紅色[先后發生Cr3+Cr2O72-、Mn2+MnO4-]。

步驟3：上述溶液加熱煮沸至紫紅色褪去[除去過量的(NH4)2S2O8和生成的MnO4-]，冷卻。

步驟4：用0.2000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定上述溶液至終點(發生Cr2O72-Cr3+)，消耗19.50mL標準溶液。

（1）(NH4)2S2O8中陰離子的結構如圖所示。從結構分析，(NH4)2S2O8置于棕色試劑瓶并于陰涼處保存的原因是__。

（2）“步驟2”中加入5滴1%MnSO4溶液的目的是__。

（3）“步驟3”中，如果繼續加熱煮沸時間不充足，會使鉻含量的測定結果___(填“偏大”“不變”或“偏小”)。

（4）計算鉻鐵礦中鉻的質量分數___(寫出計算過程)。

Answer 1

【答案】過氧鍵見光、受熱易斷裂而造成物質分解 判斷溶液中的Cr3+是否完全被氧化成Cr2O72- 偏大 33.8%

【解析】

(1)棕色試劑瓶是存放見光易分解的物質；

(2)加入5滴MnSO4溶液的目的是作為Cr3＋與（NH4）2S2O8反應的指示劑；

(3)“氧化”過程中，如果繼續加熱煮沸時間不充足，溶液中過量的（NH4）2S2O8和生成的HMnO4不能完全分解除去，會消耗更多（NH4）2Fe（SO4）2標準溶液；

(4)6Fe2＋+Cr2O72－+14H＋=6Fe3＋+2Cr3＋+7H2O，得到：6Fe2＋～Cr2O72－，結合操作過程中的定量關系計算。

(1)從結構分析，(NH4)2S2O8置于棕色試劑瓶并于陰涼處保存的原因是過氧鍵見光、受熱易斷裂而造成物質分解。

故答案為：過氧鍵見光、受熱易斷裂而造成物質分解；

(2)“步驟2”中加入5滴1%MnSO4溶液的目的是作為Cr3＋與（NH4）2S2O8反應的指示劑，判斷溶液中的Cr3+是否完全被氧化成Cr2O72-。

故答案為：判斷溶液中的Cr3+是否完全被氧化成Cr2O72-；

(3)②“氧化”過程中，如果繼續加熱煮沸時間不充足，溶液中過量的（NH4）2S2O8和生成的HMnO4不能完全分解除去，會消耗更多（NH4）2Fe（SO4）2標準溶液，導致計算得到結果偏大；

故答案為：偏大；

(4)根據氧化還原反應規律：亞鐵離子被氧化，離子方程式為：6Fe2＋+Cr2O72－+14H＋=6Fe3＋+2Cr3＋+7H2O，據此得到：6Fe2＋～Cr2O72－，n（Cr2O72－）= ×0.20000mol·L-1×19.50mL×10-3 mL·L-1=6.5×10-4 mol，鉻的質量分數= ×100%=33.8%；

故答案為：33.8%。