题目
在碱性条件下，(MnO)_4^- 溶液可以作为分析 (M)({{n)}^2+} 的滴定剂，待测组分和滴定剂的产物均为 (Mn)({{O)}_2}。在一锰的矿物分析中，0.(5165 g) 试样被溶解，然后 (Mn) 被转化为 (M)({{n)}^2+}，碱化该溶液并用 0.0(3358 mol)cdot ({{L)}^-1} 的 (KMn)({{O)}_4} 溶液滴定该溶液，达到滴定终点时需要 34.88 mL KMnO4 溶液。计算矿物中 (Mn) 的含量。
在碱性条件下，$\text{MnO}_4^-$ 溶液可以作为分析 $\text{M}{{\text{n}}^{2+}}$ 的滴定剂，待测组分和滴定剂的产物均为 $\text{Mn}{{\text{O}}_2}$。在一锰的矿物分析中，$0.\text{5165 g}$ 试样被溶解，然后 $\text{Mn}$ 被转化为 $\text{M}{{\text{n}}^{2+}}$，碱化该溶液并用 $0.0\text{3358 mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}$ 的 $\text{KMn}{{\text{O}}_4}$ 溶液滴定该溶液，达到滴定终点时需要 溶液。计算矿物中 $\text{Mn}$ 的含量。
题目解答
答案
$18.69\%$。
解析
步骤 1：确定反应方程式
在碱性条件下，$\text{MnO}_4^-$ 和 $\text{Mn}^{2+}$ 反应生成 $\text{MnO}_2$。反应方程式为：
$$
\text{MnO}_4^- + \text{Mn}^{2+} + 2\text{OH}^- \rightarrow 2\text{MnO}_2 + \text{H}_2\text{O}
$$
步骤 2：计算 $\text{KMnO}_4$ 的物质的量
已知 $\text{KMnO}_4$ 溶液的浓度为 $0.03358 \text{ mol}\cdot \text{L}^{-1}$，体积为 $34.88 \text{ mL}$，则 $\text{KMnO}_4$ 的物质的量为：
$$
n(\text{KMnO}_4) = 0.03358 \text{ mol}\cdot \text{L}^{-1} \times 0.03488 \text{ L} = 0.001171 \text{ mol}
$$
步骤 3：计算 $\text{Mn}^{2+}$ 的物质的量
根据反应方程式，$\text{MnO}_4^-$ 和 $\text{Mn}^{2+}$ 的物质的量之比为 1:1，所以 $\text{Mn}^{2+}$ 的物质的量也为 $0.001171 \text{ mol}$。
步骤 4：计算 $\text{Mn}$ 的质量
$\text{Mn}$ 的摩尔质量为 $54.94 \text{ g}\cdot \text{mol}^{-1}$，所以 $\text{Mn}$ 的质量为：
$$
m(\text{Mn}) = 0.001171 \text{ mol} \times 54.94 \text{ g}\cdot \text{mol}^{-1} = 0.0643 \text{ g}
$$
步骤 5：计算 $\text{Mn}$ 的含量
试样的质量为 $0.5165 \text{ g}$，所以 $\text{Mn}$ 的含量为：
$$
\text{Mn} 的含量 = \frac{0.0643 \text{ g}}{0.5165 \text{ g}} \times 100\% = 12.45\%
$$
在碱性条件下，$\text{MnO}_4^-$ 和 $\text{Mn}^{2+}$ 反应生成 $\text{MnO}_2$。反应方程式为：
$$
\text{MnO}_4^- + \text{Mn}^{2+} + 2\text{OH}^- \rightarrow 2\text{MnO}_2 + \text{H}_2\text{O}
$$
步骤 2：计算 $\text{KMnO}_4$ 的物质的量
已知 $\text{KMnO}_4$ 溶液的浓度为 $0.03358 \text{ mol}\cdot \text{L}^{-1}$，体积为 $34.88 \text{ mL}$，则 $\text{KMnO}_4$ 的物质的量为：
$$
n(\text{KMnO}_4) = 0.03358 \text{ mol}\cdot \text{L}^{-1} \times 0.03488 \text{ L} = 0.001171 \text{ mol}
$$
步骤 3：计算 $\text{Mn}^{2+}$ 的物质的量
根据反应方程式，$\text{MnO}_4^-$ 和 $\text{Mn}^{2+}$ 的物质的量之比为 1:1，所以 $\text{Mn}^{2+}$ 的物质的量也为 $0.001171 \text{ mol}$。
步骤 4：计算 $\text{Mn}$ 的质量
$\text{Mn}$ 的摩尔质量为 $54.94 \text{ g}\cdot \text{mol}^{-1}$，所以 $\text{Mn}$ 的质量为：
$$
m(\text{Mn}) = 0.001171 \text{ mol} \times 54.94 \text{ g}\cdot \text{mol}^{-1} = 0.0643 \text{ g}
$$
步骤 5：计算 $\text{Mn}$ 的含量
试样的质量为 $0.5165 \text{ g}$，所以 $\text{Mn}$ 的含量为：
$$
\text{Mn} 的含量 = \frac{0.0643 \text{ g}}{0.5165 \text{ g}} \times 100\% = 12.45\%
$$