用同一浓度的KMnO4标准溶液分别滴定体积相等的FeSO4和H2C2O4溶液,耗用标准溶液的体积相等,则FeSO4和H2C2O4两种溶液浓度之间的关系是( )A. 2c(FeSO4)=c(H2C2O4)B. c(FeSO4)=2c(H2C2O4)C. c(FeSO4)=c(H2C2O4)D. 5c(FeSO4)=c(H2C2O4)

本题考查氧化还原反应中物质的量关系，关键在于确定两个反应中各物质的摩尔比。
核心思路：

1. 分别写出KMnO4与FeSO4、H2C2O4反应的离子方程式，明确各物质的化学计量数关系。
2. 根据消耗的KMnO4体积相等，建立两种溶液中被氧化物质的物质的量关系。
3. 结合溶液体积相等的条件，推导两种溶液的浓度关系。

反应方程式与摩尔比分析

1. FeSO4与KMnO4的反应：
   $\text{酸性条件下} \quad 5\text{Fe}^{2+} + \text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 5\text{Fe}^{3+} + 4\text{H}_2\text{O}$
   每1 mol KMnO4消耗5 mol Fe²⁺。

2. H2C2O4与KMnO4的反应：
   $\text{酸性条件下} \quad 5\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4 + 2\text{MnO}_4^- + 6\text{H}^+ \rightarrow 2\text{Mn}^{2+} + 10\text{CO}_2\uparrow + 8\text{H}_2\text{O}$
   每2 mol KMnO4消耗5 mol H2C2O4，即每1 mol KMnO4消耗2.5 mol H2C2O4。

物质的量关系推导

设KMnO4浓度为$c$，体积为$V$，则：

• FeSO4溶液中：
  $n(\text{KMnO4}) = cV \quad \Rightarrow \quad n(\text{Fe}^{2+}) = 5cV$
  由于溶液体积为$V$，则：
  $c(\text{FeSO4}) = \frac{n(\text{Fe}^{2+})}{V} = 5c$

• H2C2O4溶液中：
  $n(\text{KMnO4}) = cV \quad \Rightarrow \quad n(\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4) = 2.5cV$
  由于溶液体积为$V$，则：
  $c(\text{H2C2O4}) = \frac{n(\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4)}{V} = 2.5c$

浓度关系

比较两者浓度：
$c(\text{FeSO4}) = 5c, \quad c(\text{H2C2O4}) = 2.5c \quad \Rightarrow \quad c(\text{FeSO4}) = 2c(\text{H2C2O4})$