题目
计算质量浓度为5.442g·L-1的 K_2Cr_2O_7 标准溶液的物质的量浓度以及该溶液对 Fe3O 4(M=231.54g⋅mol^(-1)) 的滴定度 (mg⋅mL^(-1)) 。
计算质量浓度为5.442g·L-1的 K_2Cr_2O_7 标准溶液的物质的量浓度以及该溶液对 Fe3O 4(M=231.54g⋅mol^(-1)) 的滴定度 (mg⋅mL^(-1)) 。
题目解答
答案
解:C_(K_2C_2O_7)= rac(n_(K_2O_2O_7)(V_(K_2O_2)= racp(M_(K_2C_2O_7 Fe3O4与K2Cr2O7的相关反应方程式为Fe_3O_4+8H^+=Fe^(2+)+2Fe^(3+)+4H_2O F_e^(3+)+R_ed(ij_1)=F_2^2+ x(氧化态)6Fe^(2+)+Cr_2O_7^(2-)+14H^+=6Fe^(3+)+2Cr^(3+)+7H_2O n_(Fe_3O_4):n_(K_2Cr_2O_7)=2:1 ,故滴定度为nFc3O4T_(Fe_3O_4)/K_2Cr_2O_7=2MFe_3O_4C_2Cr_2O_7 =2*0.01850mol⋅L^(-1)*231.54g⋅mol^(-1) =8.567g⋅L^(-1)=8.567mg⋅mL^(-1)注:一般将 Fe^(3+) 还原为Fe2+后滴定,所以化学计量关系为2:1。若用酸将Fe3O4溶解后即滴定,则化学计量关系为 6:1_0)
解析
步骤 1：计算 K_2Cr_2O_7 的物质的量浓度
首先，我们需要计算 K_2Cr_2O_7 的摩尔质量。K_2Cr_2O_7 的摩尔质量为：
\[ M_{K_2Cr_2O_7} = 2 \times 39.10 + 2 \times 52.00 + 7 \times 16.00 = 294.18 \, g/mol \]
然后，根据质量浓度和摩尔质量，计算物质的量浓度：
\[ C_{K_2Cr_2O_7} = \frac{5.442 \, g/L}{294.18 \, g/mol} = 0.01850 \, mol/L \]
步骤 2：确定 Fe_3O_4 与 K_2Cr_2O_7 的化学计量关系
Fe_3O_4 与 K_2Cr_2O_7 的反应方程式为：
\[ Fe_3O_4 + 8H^+ = 3Fe^{2+} + 4H_2O \]
\[ 6Fe^{2+} + Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ = 6Fe^{3+} + 2Cr^{3+} + 7H_2O \]
从上述反应方程式可以看出，Fe_3O_4 与 K_2Cr_2O_7 的化学计量关系为 2:1。
步骤 3：计算滴定度
滴定度定义为每毫升滴定剂所消耗的被测物质的质量。根据化学计量关系，计算滴定度：
\[ T_{Fe_3O_4/K_2Cr_2O_7} = 2 \times M_{Fe_3O_4} \times C_{K_2Cr_2O_7} \]
\[ T_{Fe_3O_4/K_2Cr_2O_7} = 2 \times 231.54 \, g/mol \times 0.01850 \, mol/L = 8.567 \, mg/mL \]
首先，我们需要计算 K_2Cr_2O_7 的摩尔质量。K_2Cr_2O_7 的摩尔质量为：
\[ M_{K_2Cr_2O_7} = 2 \times 39.10 + 2 \times 52.00 + 7 \times 16.00 = 294.18 \, g/mol \]
然后，根据质量浓度和摩尔质量，计算物质的量浓度：
\[ C_{K_2Cr_2O_7} = \frac{5.442 \, g/L}{294.18 \, g/mol} = 0.01850 \, mol/L \]
步骤 2：确定 Fe_3O_4 与 K_2Cr_2O_7 的化学计量关系
Fe_3O_4 与 K_2Cr_2O_7 的反应方程式为：
\[ Fe_3O_4 + 8H^+ = 3Fe^{2+} + 4H_2O \]
\[ 6Fe^{2+} + Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ = 6Fe^{3+} + 2Cr^{3+} + 7H_2O \]
从上述反应方程式可以看出，Fe_3O_4 与 K_2Cr_2O_7 的化学计量关系为 2:1。
步骤 3：计算滴定度
滴定度定义为每毫升滴定剂所消耗的被测物质的质量。根据化学计量关系，计算滴定度：
\[ T_{Fe_3O_4/K_2Cr_2O_7} = 2 \times M_{Fe_3O_4} \times C_{K_2Cr_2O_7} \]
\[ T_{Fe_3O_4/K_2Cr_2O_7} = 2 \times 231.54 \, g/mol \times 0.01850 \, mol/L = 8.567 \, mg/mL \]