氧化还原体系:铁和高锰酸盐
- 过渡金属离子氧化态的变化涉及氧化还原反应
- 氧化还原反应包括氧化和还原
- 要测定溶液中金属离子的浓度,可以用滴定法
- 这种滴定反应的例子有以下氧化还原系统:
- 黑色(铁2 +)和高锰酸盐(MnO4 -)在酸溶液中给出合适的数据
- 黑色(铁2 +)和重铬酸盐(Cr2O72 -)在酸溶液中给出合适的数据
MnO反应4-和菲2 +在酸
- 铁的浓度2 +离子可以通过滴定已知的体积Fe(II)离子与已知的浓度的MnO4-离子
- 在MnO反应过程中4-与菲2 +的紫色的锰(VII)离子的颜色消失
- 终点是所有的铁离子都与MnO反应4-离子和第一个紫色的颜色出现在烧瓶里
- 此时,MnO4-是在多余的
- 这个氧化还原反应中涉及的两个半反应如下:
- 将半方程结合起来得到总方程
工作的例子
测定Fe(II)离子浓度锰酸盐(VII)离子氧化Fe(II)离子的总体氧化还原方程如下2 +(aq) + MnO4-(aq) + 8H+(aq)→5Fe3 +(aq) + Mn2 +(aq) + 4H2O (l)当金属矿石被置于酸中溶解时,所有原本存在于矿石中的金属都以离子的形式存在于溶液中。将0.570 g铁矿石置于酸中,然后用0.0650 mol dm滴定得到的溶液3KMnO4(aq),滴定的滴度为0.0240 dm3.计算铁矿石中铁的质量百分比
回答
步骤1:计算锰酸盐(MnO)的摩尔数4-)离子
摩尔数=体积x浓度
= 0.0240 x 0.0650
= 0.00156 mol的锰酸盐离子
步骤2:测定已反应的Fe(II)离子的摩尔数
MnO的比例4-对菲2 +是1:5
因此,铁的摩尔数2 +反应的是5 x 0.00156
= 0.0078 mol铁2 +离子
步骤3:测定已反应的Fe(II)离子的质量
质量= mol x相对原子质量
= 0.0078 x 55.8
= 0.435克铁2 +离子
步骤4:测定铁矿石中铁的质量百分比
矿石质量为0.570 g
矿石中铁的质量为0.435 g
= 76%