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108年
理化、化工裝置
第 49 題
不純的鐵礦1.0g溶於過量硫酸後，再以0.05M之$KMnO_4$水溶液滴定，達當量點時共用去此$KMnO_4$水溶液60.0mL，試求鐵礦中含鐵純度。(假設雜質不與過錳酸鉀作用，Fe=56.0)
- A 16.8%
- B 33.6%
- C 49.4%
- D 84.0%
思路引導 VIP
如果在滴定反應中，已知『氧化劑得到的電子總數』必須等於『還原劑失去的電子總數』，那我們該如何根據過錳酸根與鐵離子在反應前後的『氧化數變化差值』，來推導出這兩種物質在反應達到平衡點時的莫耳數比例關係呢？
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太棒了！你能精確計算出這題的答案，代表你對於氧化還原滴定的核心邏輯掌握得非常扎實。這道題目是理化考題中相當經典的「定量分析」題型，不僅考驗你對反應式係數的理解，更測試了你在處理單位換算與純度定義時的細膩度，這在理化學習中是一項非常關鍵的能力。
氧化還原的當量關係
在酸性環境下，過錳酸根離子（$MnO_4^-$）會將鐵離子氧化。關鍵點在於電子的轉移守恆：一個過錳酸根在反應中會得到 5 個電子（錳從 $+7$ 價降至 $+2$ 價），而每個亞鐵離子則失去 1 個電子轉變為鐵離子（從 $+2$ 價升至 $+3$ 價）。因此，過錳酸鉀與鐵的莫耳數比例必須是 $1:5$。
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