Question

【題目】草酸亞鐵是黃色晶體，常用作照相顯影劑、新型電池材料等。

實(shí)驗(yàn)室制備草酸亞鐵并測(cè)定其中Fe2+和C2O42的物質(zhì)的量之比確定其純度，步驟如下：

Ⅰ．稱取一定質(zhì)量的硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]于燒杯中，加蒸餾水和稀硫酸，加熱溶解，再加飽和H2C2O4溶液，加熱沸騰數(shù)分鐘，冷卻、過(guò)濾、洗滌、晾干，得黃色晶體。

Ⅱ．稱取m gⅠ中制得的晶體于錐形瓶中，加入過(guò)量稀硫酸使其溶解，70℃水浴加熱，用c mol·L1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液v1 mL（其中所含雜質(zhì)與KMnO4不反應(yīng)）。

Ⅲ．向Ⅱ滴定后的溶液中加入過(guò)量鋅粉和稀硫酸，煮沸，至反應(yīng)完全，過(guò)濾，用c mol·L1 KMnO4溶液滴定濾液至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液v2 mL。

Ⅳ．重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)3次，計(jì)算。

已知：ⅰ．草酸是弱酸。

ⅱ．pH>4時(shí)，Fe2+易被O2氧化。

ⅲ．酸性條件下，KMnO4溶液的還原產(chǎn)物為近乎無(wú)色的Mn2+。

(1)Ⅰ中加入稀硫酸的目的是______、______。

(2)Ⅱ中與KMnO4溶液反應(yīng)的微粒是______、______。

(3)Ⅲ中加入過(guò)量鋅粉僅將Fe3+完全還原為Fe2+。若未除凈過(guò)量鋅粉，則消耗KMnO4溶液的體積V ______v2 mL（填“＞”、“＝”或“＜”）。

(4)Ⅲ中，滴定時(shí)反應(yīng)的離子方程式是______。

(5)m gⅠ中制得的晶體中，Fe2+和C2O42的物質(zhì)的量之比是______（用含v1、 v2的計(jì)算式表示）。

Answer 1

【答案】抑制Fe2+水解 增強(qiáng)溶液酸性，防止Fe2+被O2氧化 Fe2+ C2O42 ＞

【解析】

先用硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]與飽和H2C2O4溶液反應(yīng)制備草酸亞鐵，稱取m g草酸亞鐵晶體于錐形瓶中，加入過(guò)量稀硫酸使其溶解，用 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，Fe2+和C2O42都反應(yīng)完，Fe2+被氧化為Fe3+，Ⅱ滴定后的溶液中加入過(guò)量鋅粉將Fe3+完全還原為Fe2+，最后再用等濃度KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，則可以計(jì)算出的Fe2+的含量，則C2O42消耗的KMnO4溶液體積為（v1- v2），可計(jì)算出C2O42的含量。

(1)亞鐵離子要水解，由信息可知pH>4時(shí)，Fe2+易被O2氧化，加入稀硫酸的目的是抑制Fe2+水解；增強(qiáng)溶液酸性，防止Fe2+被O2氧化；故答案為：抑制Fe2+水解；增強(qiáng)溶液酸性，防止Fe2+被O2氧化；

（2）Ⅱ中與KMnO4溶液反應(yīng)的微粒有Fe2+和C2O42，故答案為：Fe2+；C2O42；

（3）Ⅲ中若未除凈過(guò)量鋅粉，則在后面的滴定反應(yīng)中鋅粉又會(huì)將Fe3+還原為Fe2+，Fe2+繼續(xù)和高錳酸鉀反應(yīng)，消耗的高錳酸鉀溶液體積偏大，故答案為：＞；

（4）Ⅲ中滴定時(shí)，Fe2+與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，離子方程式為：；

（5）Ⅲ中滴定時(shí)，MnO4-與Fe2+的關(guān)系式為：，的物質(zhì)的量為：，Fe2+的物質(zhì)的量為；在Ⅱ中C2O42與的關(guān)系式為, C2O42消耗的KMnO4溶液體積為（v1- v2），的物質(zhì)的量為：，C2O42的物質(zhì)的量為：，Fe2+和C2O42的物質(zhì)的量之比為=，故答案為：。