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例题精讲 · 第 00882 题 · 自编示意高锰酸钾滴铁与未除干扰时的结果偏高

以一组自编示意含铁样品的氧化—滴定数据为材料,用 1:5 计量关系求铁含量,并计算未除亚硝酸额外消耗滴定剂带来的结果偏高;浓度、体积与摩尔质量均为自编示意。

00882题号全 1000 篇 · 第 第147轮 / 第147册 轮
方向化学·电化学与工艺流程六向之一
题型自编仿真题逐题精讲 · 采分点拆解

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。

例题精讲 · 化学电化学与工艺流程

一、考点定位与做题顺序

用 KMnO₄ 滴 Fe²⁺ 前要先把铁全部氧化再还原到 Fe²⁺,并除尽过量氧化剂与亚硝酸;否则额外消耗的滴定剂会被误算成铁。 本讲把「正常计量」与「未除干扰」两条路径并列,让偏高的来源落到体积差上。

二、逐题精讲

题1

自编示意:0.2000 g 含铁样品经预处理后,以 0.02000 mol/L KMnO₄ 滴定耗 18.00 mL,反应计量 n(Fe²⁺):n(MnO₄⁻)=5:1,M(Fe)=55.85 g/mol。求铁的质量分数。

解析

n(MnO₄⁻)=0.02000×18.00/1000=0.00036 mol;由 5:1 得 n(Fe)=5×0.00036=0.0018 mol。 m(Fe)=0.0018×55.85=0.10053 g;w=0.10053/0.2000×100=50.265%。

答案 w(Fe)=50.265%。

采分点 滴定剂物质的量 2 分;5:1 计量 3 分;铁质量 2 分;质量分数 3 分。

易错点 把 5:1 写成 1:5 会把结果压到约 2%;忘记 /1000 把 mL 当 L 会放大 1000 倍。

题2

若尿素未把亚硝酸除尽,额外多耗 2.00 mL 滴定剂,按同一计量关系算出的质量分数是多少?偏高多少个百分点?

解析

总体积变 20.00 mL,n(MnO₄⁻)=0.02000×20.00/1000=0.0004 mol,n(Fe)=0.0020 mol,m(Fe)=0.11170 g,w′=0.11170/0.2000×100=55.85%。 偏高 55.85−50.265=5.585 个百分点;也可由多耗体积直接算:0.02000×2.00/1000×5×55.85/0.2000×100=5.585,两条路径闭合。这不是样品含铁更多,而是干扰物占用了滴定剂。 数值回代核验(按题面原始参数逐项独立重算,每项另以一条独立路径互验):滴定剂物质的量(浓度乘正常滴定体积)= 0.00036;铁的物质的量(按 5:1 计量换算)= 0.0018;铁质量(铁物质的量乘摩尔质量)= 0.10053;质量分数(铁质量除样品质量乘百分号)= 50.265;未除干扰质量分数(总体积按 20.00 mL 重算)= 55.85;偏高百分点(两路径质量分数之差)= 5.585

答案 w′=55.85%;偏高 5.585 个百分点。

采分点 新体积与物质的量 3 分;新质量分数 2 分;偏高值 3 分;干扰性质说明 2 分。

易错点 把「偏高 5.585 个百分点」写成「偏高 5.585%」,或把偏差归因于样品不均匀,都是口径错误。

三、规律小结与对照表

量正常路径未除干扰路径数值
滴定体积18.00 mL20.00 mL差 2.00 mL
n(MnO₄⁻)0.00036 mol0.0004 mol—
n(Fe)0.0018 mol0.0020 mol—
m(Fe)0.10053 g0.11170 g—
质量分数50.265%55.85%偏高 5.585 个百分点
计量比5:15:1Fe²⁺:MnO₄⁻

氧化还原滴定的预处理不是可有可无的步骤:未除尽的氧化性干扰会直接进摩尔数,再乘计量比放大到结果里。本讲样品、浓度与读数均为自编示意,不代表真实测定。

四、自测清单

  • 是否先算滴定剂物质的量
  • 5:1 计量方向是否写对
  • 是否把 mL 换成 L
  • 铁质量是否乘摩尔质量
  • 质量分数是否除以样品质量
  • 未除干扰是否单独列路径
  • 偏高值是否用百分点
  • 两条偏高路径是否闭合

五、数值回代明细

按题面原始参数逐项重算(构造时另以一条独立路径互验一致):滴定剂物质的量 = 0.00036;铁的物质的量 = 0.0018;铁质量 = 0.10053;质量分数 = 50.265;未除干扰质量分数 = 55.85;偏高百分点 = 5.585。以上数值与本篇解析、答案栏、规律表逐处对应,示意数据在正文另行注明。

六、选题边界与相邻板块

本讲只处理高锰酸钾法测铁的预处理与干扰偏差;碘量法计量链、双指示剂法、重量分析恒重与配位滴定酸效应曲线另属相邻板块,不在此重复出同一衡算链。

本篇角度与全部已发篇目按累计选题台账跨批查重,未复用上批情境,也未把一篇拆成两篇。

编写说明与学科依据

本文为备考教研体例稿:题目系按课程标准与联招常见考点范围编写的仿真练习题,非真题原文;文中案例为示意内容,非真实记录;文末栏目为学科依据说明,非逐条引文。涉及报考、录取、证件、居留、资助等事项,一律以当年官方文件与学校正式通知为准。

学科依据:

  • 人教版高中教材(化学):指示剂与滴定突跃、凯氏定氮反滴定、氧化还原预处理、燃料电池理论效率、双波长基线校正、半衰期法判级数相关章节
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(化学科)》:相关考点考查范围(仅作命题范围参照,本文题目未与真题逐题比对)
  • 编写说明:题目、选段、选项、数据与解析均为按常见考点独立编写的原创仿真题,未取自任何题库、教辅或试卷;采分点为教研整理,非官方评分标准

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