申論題 - 阿摩線上測驗

申論題資訊

試卷：97年 - 97 大學入學考試中心_指定科目考試：化學#92481
科目：高中指考◆化學
年份：97年
排序：6

三.某日王同學整理實驗桌時,發現一瓶未加蓋的水合硫酸鐵(Ⅱ)(FeSO₄.7H₂O),

其中已有部分晶體變為黃褐色。經詢問老師,得知是因為部分鐵(Ⅱ)離子被氧

化所致。於是王同學決定分析這瓶試藥中鐵(離子的含量。他準備了以下器

材:

天平、容量瓶(100mL)・燒杯(250mL)、量筒(100mL)錐形瓶(250mL)、

適定管、適定管夾、分度吸量管、安全吸球、玻棒、漏斗及鐵架。

實驗過程如下:

歩驟1.稱取水合硫酸鐵(I試樣4.00克倒入容量瓶中配製成100mL的水溶液。

步驟2.準確量取步驟1之水溶液50mL倒入器材甲中,再加入3.0M硫酸溶液約

30mL,混合均勻。

步驟3.將已標定過的0.05M過錳酸鉀溶液裝入器材乙中,並讀取器材乙中溶液

體積的最初刻度為28.25mL。

步驟4.以過錳酸鉀溶液滴定器材甲中的硫酸鐵(Ⅱ)溶液,當達到滴定終點時,

讀取器材乙中的溶液刻度為48.25mL。

根據上述實驗回答下列問題:

4.試以滴定數據,計算此水合硫酸鐵(Ⅱ)試樣中所含鐵的重量百分率。

詳解提供者：terryhuang

滴定反應式：

5Fe²⁺ + MnO₄^- + 8H⁺ ⮕ 5Fe³⁺ + Mn²⁺ +4H₂O

則亞鐵離子重量百分率

= [0.05×(48.25-28.25)×10^-3×5×2×56]/4×100%

= 14%

詳細過程如下：

由反應式知 Fe²⁺莫耳數：MnO₄^-莫耳數 = 5：1

又從題目可知

MnO₄^-莫耳數

=0.05M×(48.25-28.25)mL×10^-3L/mL

=1×10^-3 mole

則Fe²⁺莫耳數

=1×10^-3 mole×5

=5×10^-3 mole (步驟二取50mL水溶液中所含的Fe²⁺)

全部的水溶液為100mL

所以全部Fe²⁺莫耳數

=5×10^-3 mole × (100mL / 50mL)

= 0.01 mole

(0.01 mole×56g/mole)/4g ×100%

=14% 即為所求