题目
按国家标准规定,化学试剂 FeSO4⋅7H2O(M=278.04 g⋅mol−1)的含量:99.50%∼100.5% 为一级(GR),99.00%∼100.5% 为二级(AR),98.00%∼101.0% 为三级(CP).现以 KMnO4 法测定,称取试样 1.012 g,在酸性介质中 0.02034 mol⋅L−1 KMnO4 溶液滴定,至终点时消耗 35.70 mL.计算此产品中 FeSO4⋅7H2O 的质量分数,并判断此产品符合哪一级化学试剂标准。
按国家标准规定,化学试剂 ()的含量: 为一级(GR), 为二级(AR), 为三级(CP).现以 法测定,称取试样 ,在酸性介质中 溶液滴定,至终点时消耗 .计算此产品中 的质量分数,并判断此产品符合哪一级化学试剂标准。
题目解答
答案
,符合一级化学试剂标准
解析
步骤 1:确定反应方程式
在酸性介质中,KMnO4 氧化 FeSO4⋅7H2O 的反应方程式为:
\[ 5Fe^{2+} + MnO_4^- + 8H^+ \rightarrow 5Fe^{3+} + Mn^{2+} + 4H_2O \]
步骤 2:计算 FeSO4⋅7H2O 的摩尔数
根据反应方程式,5 mol Fe^{2+} 对应 1 mol MnO_4^-,因此:
\[ n_{FeSO_4⋅7H_2O} = 5 \times n_{KMnO_4} \]
\[ n_{KMnO_4} = 0.02034 \, mol/L \times 0.03570 \, L = 7.27038 \times 10^{-4} \, mol \]
\[ n_{FeSO_4⋅7H_2O} = 5 \times 7.27038 \times 10^{-4} \, mol = 3.63519 \times 10^{-3} \, mol \]
步骤 3:计算 FeSO4⋅7H2O 的质量
\[ m_{FeSO_4⋅7H_2O} = n_{FeSO_4⋅7H_2O} \times M_{FeSO_4⋅7H_2O} \]
\[ m_{FeSO_4⋅7H_2O} = 3.63519 \times 10^{-3} \, mol \times 278.04 \, g/mol = 1.00999 \, g \]
步骤 4:计算 FeSO4⋅7H2O 的质量分数
\[ \omega_{FeSO_4⋅7H_2O} = \frac{m_{FeSO_4⋅7H_2O}}{m_{试样}} \times 100\% \]
\[ \omega_{FeSO_4⋅7H_2O} = \frac{1.00999 \, g}{1.012 \, g} \times 100\% = 99.75\% \]
步骤 5:判断产品符合哪一级化学试剂标准
根据国家标准规定,99.50%∼100.5% 为一级(GR),99.00%∼100.5% 为二级(AR),98.00%∼101.0% 为三级(CP)。因此,此产品符合一级化学试剂标准。
在酸性介质中,KMnO4 氧化 FeSO4⋅7H2O 的反应方程式为:
\[ 5Fe^{2+} + MnO_4^- + 8H^+ \rightarrow 5Fe^{3+} + Mn^{2+} + 4H_2O \]
步骤 2:计算 FeSO4⋅7H2O 的摩尔数
根据反应方程式,5 mol Fe^{2+} 对应 1 mol MnO_4^-,因此:
\[ n_{FeSO_4⋅7H_2O} = 5 \times n_{KMnO_4} \]
\[ n_{KMnO_4} = 0.02034 \, mol/L \times 0.03570 \, L = 7.27038 \times 10^{-4} \, mol \]
\[ n_{FeSO_4⋅7H_2O} = 5 \times 7.27038 \times 10^{-4} \, mol = 3.63519 \times 10^{-3} \, mol \]
步骤 3:计算 FeSO4⋅7H2O 的质量
\[ m_{FeSO_4⋅7H_2O} = n_{FeSO_4⋅7H_2O} \times M_{FeSO_4⋅7H_2O} \]
\[ m_{FeSO_4⋅7H_2O} = 3.63519 \times 10^{-3} \, mol \times 278.04 \, g/mol = 1.00999 \, g \]
步骤 4:计算 FeSO4⋅7H2O 的质量分数
\[ \omega_{FeSO_4⋅7H_2O} = \frac{m_{FeSO_4⋅7H_2O}}{m_{试样}} \times 100\% \]
\[ \omega_{FeSO_4⋅7H_2O} = \frac{1.00999 \, g}{1.012 \, g} \times 100\% = 99.75\% \]
步骤 5:判断产品符合哪一级化学试剂标准
根据国家标准规定,99.50%∼100.5% 为一级(GR),99.00%∼100.5% 为二级(AR),98.00%∼101.0% 为三级(CP)。因此,此产品符合一级化学试剂标准。