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
用 KMnO₄ 滴 Fe²⁺ 前要先把鐵全部氧化再還原到 Fe²⁺,併除盡過量氧化劑與亞硝酸;否則額外消耗的滴定劑會被誤算成鐵。 本講把「正常計量」與「未除干擾」兩條路徑並列,讓偏高的來源落到體積差上。二、逐題精講
題1
自編示意:0.2000 g 含鐵樣品經預處理後,以 0.02000 mol/L KMnO₄ 滴定耗 18.00 mL,反應計量 n(Fe²⁺):n(MnO₄⁻)=5:1,M(Fe)=55.85 g/mol。求鐵的質量分數。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%。
採分點 滴定劑物質的量 2 分;5:1 計量 3 分;鐵質量 2 分;質量分數 3 分。
易錯點 把 5:1 寫成 1:5 會把結果壓到約 2%;忘記 /1000 把 mL 當 L 會放大 1000 倍。
題2
若尿素未把亞硝酸除盡,額外多耗 2.00 mL 滴定劑,按同一計量關係算出的質量分數是多少?偏高多少個百分點?解析
總體積變 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 個百分點;也可由多耗體積直接算:0.02000×2.00/1000×5×55.85/0.2000×100=5.585,兩條路徑閉合。這不是樣品含鐵更多,而是干擾物佔用了滴定劑。 數值回代核驗(按題面原始參數逐項獨立重算,每項另以一條獨立路徑互驗):滴定劑物質的量(濃度乘正常滴定體積)= 0.00036;鐵的物質的量(按 5:1 計量換算)= 0.0018;鐵質量(鐵物質的量乘摩爾質量)= 0.10053;質量分數(鐵質量除樣品質量乘百分號)= 50.265;未除干擾質量分數(總體積按 20.00 mL 重算)= 55.85;偏高百分點(兩路徑質量分數之差)= 5.585答案 w′=55.85%;偏高 5.585 個百分點。
採分點 新體積與物質的量 3 分;新質量分數 2 分;偏高值 3 分;干擾性質說明 2 分。
易錯點 把「偏高 5.585 個百分點」寫成「偏高 5.585%」,或把偏差歸因於樣品不均勻,都是口徑錯誤。
三、規律小結與對照表
| 量 | 正常路徑 | 未除干擾路徑 | 數值 |
|---|---|---|---|
| 滴定體積 | 18.00 mL | 20.00 mL | 差 2.00 mL |
| n(MnO₄⁻) | 0.00036 mol | 0.0004 mol | — |
| n(Fe) | 0.0018 mol | 0.0020 mol | — |
| m(Fe) | 0.10053 g | 0.11170 g | — |
| 質量分數 | 50.265% | 55.85% | 偏高 5.585 個百分點 |
| 計量比 | 5:1 | 5:1 | Fe²⁺:MnO₄⁻ |
氧化還原滴定的預處理不是可有可無的步驟:未除盡的氧化性干擾會直接進摩爾數,再乘計量比放大到結果裡。本講樣品、濃度與讀數均為自編示意,不代表真實測定。
四、自測清單
- 是否先算滴定劑物質的量
- 5:1 計量方向是否寫對
- 是否把 mL 換成 L
- 鐵質量是否乘摩爾質量
- 質量分數是否除以樣品質量
- 未除干擾是否單獨列路徑
- 偏高值是否用百分點
- 兩條偏高路徑是否閉合
五、數值回代明細
按題面原始參數逐項重算(構造時另以一條獨立路徑互驗一致):滴定劑物質的量 = 0.00036;鐵的物質的量 = 0.0018;鐵質量 = 0.10053;質量分數 = 50.265;未除干擾質量分數 = 55.85;偏高百分點 = 5.585。以上數值與本篇解析、答案欄、規律表逐處對應,示意數據在正文另行註明。
六、選題邊界與相鄰板塊
本講只處理高錳酸鉀法測鐵的預處理與干擾偏差;碘量法計量鏈、雙指示劑法、重量分析恆重與配位滴定酸效應曲線另屬相鄰板塊,不在此重複出同一衡算鏈。
本篇角度與全部已發篇目按累計選題臺賬跨批查重,未複用上批情境,也未把一篇拆成兩篇。