115分科測驗化學 第11題 詳解

氧化還原・滴定 · 多選 · 題目出處：115 學年度分科測驗 化學考科（大學入學考試中心）

答案(A)(B)(C)看逐步解析 ↓

逐步解析

1. 1

   先配平反應

   在酸性條件下，$\mathrm{MnO_4^-}$ 會被還原成 $\mathrm{Mn^{2+}}$，$\mathrm{Fe^{2+}}$ 會被氧化成 $\mathrm{Fe^{3+}}$。配平後反應式為 $\mathrm{MnO_4^-+5Fe^{2+}+8H^+\rightarrow Mn^{2+}+5Fe^{3+}+4H_2O}$，所以 $\mathrm{MnO_4^-}$ 與 $\mathrm{Fe^{2+}}$ 的莫耳係數比是 $1:5$。
2. 2

   由滴定量求濃度

   滴定到終點時，$\mathrm{MnO_4^-}$ 的莫耳數為 $0.016\times 10.5=0.168$ mmol。依係數比 $1:5$，$\mathrm{Fe^{2+}}$ 的莫耳數為 $0.168\times 5=0.84$ mmol。再除以樣品體積 $10.0$ mL，得到 $\mathrm{Fe^{2+}}$ 濃度為 $0.084$ M。
3. 3

   判斷終點顏色

   高錳酸鉀滴定屬於自身指示劑。當 $\mathrm{Fe^{2+}}$ 已完全反應後，若再多一點點 $\mathrm{MnO_4^-}$，溶液就會出現淡紫色且不再褪色，這就是滴定終點。
4. 4

   看酸度是否影響

   這個反應需要酸性環境，但硫酸的作用是提供足量的 $\mathrm{H^+}$。由 $2$ M 改成 $1$ M，只要仍然遠高於反應所需的酸量，就不會改變反應的化學計量，也不會影響滴定結果。
5. 5

   評估滴定精確度

   若把 $\mathrm{MnO_4^-}$ 濃度加倍，達終點所需體積會減半。體積變小時，量讀誤差占比通常變大，所以精確度不是提升，而是反而下降。
6. 6

   答案整理

   正確選項為 $(A)(B)(C)$。選項 $(D)$ 錯在酸度仍足夠時不影響滴定結果；選項 $(E)$ 錯在滴定體積減半會讓相對誤差變大，精確度下降。

關鍵觀念：#氧化還原配平 #滴定計算 #終點判斷

同主題一起複習：化學反應與計量 →