題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。
一、考點定位與做題順序
氧化還原滴定的濃度全靠配平方程裡的計量數。酸性條件下 MnO₄⁻ 得 5 個電子變 Mn²⁺,Fe²⁺ 每個失 1 個電子,所以 1 : 5。漏了這個 5,算出來的待測濃度會整整差五倍。
自編示意:c(KMnO₄) = 0.0200 mol/L,滴定 25.00 mL Fe²⁺ 試液耗 20.00 mL。KMnO₄ 自身作指示劑,終點是微紅色保持不褪。濃度與體積均為自編示意數值,不代表真實實驗記錄。
二、逐題精講
題1
題1 寫出配平方程,求 n(MnO₄⁻)、n(Fe²⁺) 與 c(Fe²⁺)。
解析
配平:MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O。檢查電荷:左側 −1+10+8 = +17,右側 +2+15 = +17;原子數 Mn 1、O 4、H 8、Fe 5 兩側相等。
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。回代核驗:0.0800×0.02500 = 0.0020000 mol = n(Fe²⁺),閉合。
答案 MnO₄⁻+5Fe²⁺+8H⁺→Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O;n(MnO₄⁻)=0.00040000 mol,n(Fe²⁺)=0.0020000 mol,c(Fe²⁺)=0.0800 mol/L
採分點 配平與電荷檢查 2 分;n(MnO₄⁻) 2 分;1:5 計量 2 分;c(Fe²⁺) 2 分;回代 1 分
易錯點 把計量數寫成 1:1;用 KMnO₄ 體積當 Fe²⁺ 體積
題2
題2 若誤按 1:1 計量,c 會變成多少?終點提前 1 滴(0.050 mL)帶來的相對誤差是多少?
解析
誤按 1:1:c′ = 0.0200×0.02000/0.02500 = 0.0160 mol/L。正確值 0.0800 / 誤值 0.0160 = 5.0,正好差 5 倍,來源就是漏掉的計量數 5。
終點提前 1 滴即少滴 0.050 mL,相對誤差 = 0.050/20.00 = 0.200%。這是體積讀數的相對誤差,不是濃度差五倍那種系統錯誤;前者靠規範操作縮小,後者靠配平方程消除。
回代核驗:0.0160×5 = 0.0800 = 0.0800;0.050/20.00×100 = 0.200%,兩式閉合。KMnO₄ 自指示不需另加指示劑,終點判斷本身也會帶來一滴量級的不確定度。
答案 誤按 1:1 得 0.0160 mol/L(差 5 倍);提前 1 滴相對誤差 0.200%
採分點 誤算 c′ 2 分;5 倍來源 2 分;一滴誤差 2 分;兩類誤差辨析 2 分;回代 1 分
易錯點 把 5 倍差說成終點誤差;把一滴誤差算成 5%
三、規律小結與對照表
| 項目 | 正確 | 誤算/偏差 | 來源 |
|---|---|---|---|
| 計量比 | 1:5 | 1:1 | 漏係數 5 |
| n(Fe²⁺) | 0.0020000 | 0.00040000 | ×5 |
| c(Fe²⁺) | 0.0800 | 0.0160 | 差 5 倍 |
| 一滴誤差 | — | 0.200% | 體積讀數 |
小結:先配平再算濃度,1 個 MnO₄⁻ 對應 5 個 Fe²⁺。本例 c = 0.0800 mol/L,漏係數得 0.0160 mol/L 差 5 倍;提前一滴只有 0.200%,兩類誤差別混。數值均為自編示意。
四、自測清單
- 能配平酸性高錳酸鉀與 Fe²⁺ 的方程
- 會做電荷與原子數檢查
- 能用 1:5 計量求待測濃度
- 能算誤按 1:1 的後果
- 能區分系統計量錯誤與一滴量級讀數誤差
- 能回代 c×Vs=n 與一倍關係