题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
氧化还原滴定的浓度全靠配平方程里的计量数。酸性条件下 MnO₄⁻ 得 5 个电子变 Mn²⁺,Fe²⁺ 每个失 1 个电子,所以 1 : 5。漏了这个 5,算出来的待测浓度会整整差五倍。
自编示意:c(KMnO₄) = 0.0200 mol/L,滴定 25.00 mL Fe²⁺ 试液耗 20.00 mL。KMnO₄ 自身作指示剂,终点是微红色保持不褪。浓度与体积均为自编示意数值,不代表真实实验记录。
二、逐题精讲
题1
题1 写出配平方程,求 n(MnO₄⁻)、n(Fe²⁺) 与 c(Fe²⁺)。
解析
配平:MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O。检查电荷:左侧 −1+10+8 = +17,右侧 +2+15 = +17;原子数 Mn 1、O 4、H 8、Fe 5 两侧相等。
n(MnO₄⁻) = c·V = 0.0200×0.02000 = 0.00040000 mol;n(Fe²⁺) = 5×n(MnO₄⁻) = 0.0020000 mol。
c(Fe²⁺) = n(Fe²⁺)/Vs = 0.0020000/0.02500 = 0.0800 mol/L。回代核验:0.0800×0.02500 = 0.0020000 mol = n(Fe²⁺),闭合。
答案 MnO₄⁻+5Fe²⁺+8H⁺→Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O;n(MnO₄⁻)=0.00040000 mol,n(Fe²⁺)=0.0020000 mol,c(Fe²⁺)=0.0800 mol/L
采分点 配平与电荷检查 2 分;n(MnO₄⁻) 2 分;1:5 计量 2 分;c(Fe²⁺) 2 分;回代 1 分
易错点 把计量数写成 1:1;用 KMnO₄ 体积当 Fe²⁺ 体积
题2
题2 若误按 1:1 计量,c 会变成多少?终点提前 1 滴(0.050 mL)带来的相对误差是多少?
解析
误按 1:1:c′ = 0.0200×0.02000/0.02500 = 0.0160 mol/L。正确值 0.0800 / 误值 0.0160 = 5.0,正好差 5 倍,来源就是漏掉的计量数 5。
终点提前 1 滴即少滴 0.050 mL,相对误差 = 0.050/20.00 = 0.200%。这是体积读数的相对误差,不是浓度差五倍那种系统错误;前者靠规范操作缩小,后者靠配平方程消除。
回代核验:0.0160×5 = 0.0800 = 0.0800;0.050/20.00×100 = 0.200%,两式闭合。KMnO₄ 自指示不需另加指示剂,终点判断本身也会带来一滴量级的不确定度。
答案 误按 1:1 得 0.0160 mol/L(差 5 倍);提前 1 滴相对误差 0.200%
采分点 误算 c′ 2 分;5 倍来源 2 分;一滴误差 2 分;两类误差辨析 2 分;回代 1 分
易错点 把 5 倍差说成终点误差;把一滴误差算成 5%
三、规律小结与对照表
| 项目 | 正确 | 误算/偏差 | 来源 |
|---|---|---|---|
| 计量比 | 1:5 | 1:1 | 漏系数 5 |
| n(Fe²⁺) | 0.0020000 | 0.00040000 | ×5 |
| c(Fe²⁺) | 0.0800 | 0.0160 | 差 5 倍 |
| 一滴误差 | — | 0.200% | 体积读数 |
小结:先配平再算浓度,1 个 MnO₄⁻ 对应 5 个 Fe²⁺。本例 c = 0.0800 mol/L,漏系数得 0.0160 mol/L 差 5 倍;提前一滴只有 0.200%,两类误差别混。数值均为自编示意。
四、自测清单
- 能配平酸性高锰酸钾与 Fe²⁺ 的方程
- 会做电荷与原子数检查
- 能用 1:5 计量求待测浓度
- 能算误按 1:1 的后果
- 能区分系统计量错误与一滴量级读数误差
- 能回代 c×Vs=n 与一倍关系