Question

K₃[Fe（C₂O₄）₃]·3H₂O[三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體]易溶于水，難溶于乙醇，可作為有機反應的催化劑。實驗室可用鐵屑為原料制備，相關反應過程如下。請回答下列問題：

（1）鐵屑中常含硫元素，因而在制備FeSO₄時會產生有毒的H₂S氣體，該氣體可用氫氧化鈉溶液吸收。下列吸收裝置正確的是               （填序號）。

（2）在得到的FeSO₄溶液中需加入少量的H₂ SO₄酸化，目的是                  ，得到K₃[Fe(C₂O₄)₃]溶液后，加入乙醇的目的是                           。
（3）晶體中所含結晶水可通過重量分析法測定，主要步驟有：①稱量，②置于烘箱中脫結晶水，③冷卻，④稱量，⑤重復②～④至恒重，⑥計算。
步驟⑤的目的是                                                                 。
（4）C₂O可被酸性KMnO₄溶液氧化為CO₂氣體，故實驗產物中K₃[Fe（C₂O₃）₃]·3H₂O含量測定可用KMnO₄標準溶液滴定。
①寫出滴定過程中發生反應的離子方程式                                            。
②下列滴定操作中使滴定結果偏高的是             （填序號）。

A．滴定管用蒸餾水洗滌后，立即裝入標準液

B．錐形瓶在裝待測液前未用待測液潤洗

C．滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后氣泡消失

D．讀取標準液體積時，滴定前仰視讀數，滴定后俯視讀數

③取產物10.0 g配成100 mL溶液，從中取出20 mL于錐形瓶中，用濃度為0．1mol·L^－l的酸性KMnO₄溶液滴定，達到滴定終點時消耗酸性KMnO₄溶液24．00mL，則產物中K₃ [Fe（C₂O₄）₃]·3H₂O的質量分數為    [已知摩爾質量M{ K₃[Fe（C₂O₄）₃]·3H₂O）="491" g·mol^－l]。

Answer 1

（1）A（2）抑制Fe^2＋的水解 三草酸合鐵酸鉀難溶于乙醇，便于析出；（3）確保結晶水全部失去；
（4）①5C₂O₄^2－+2MnO₄^－+16H^＋=2Mn^2＋+10CO₂↑+8H₂O；②AC ③49.1%

試題分析：：（1）該裝置中硫化氫與氫氧化鈉溶液接觸面積大，從而使硫化氫吸收較完全，且該裝置中氣壓較穩定，不產生安全問題，故A正確；硫化氫與氫氧化鈉接觸面積較小，所以吸收不完全，故B錯誤；沒有排氣裝置，導致該裝置內氣壓增大而產生安全事故，故C錯誤；該裝置中應遵循“長進短出”的原理，故D錯誤；所以選A；
（2）硫酸亞鐵易水解而是其氣壓呈酸性，加熱稀硫酸能抑制亞鐵離子水解；雙氧水不穩定，溫度高時，雙氧水易分解，為防止雙氧水分解，溫度應低些，根據相似相溶原理知，三草酸合鐵酸鉀在乙醇中溶解度小，所以可以用乙醇使三草酸合鐵酸鉀析出；
（3）晶體易吸水，為防止吸水步驟③需要在干燥器中進行，步驟⑤的是檢驗晶體中的結晶水是否已全部失去；
（4）①化合價C：+3→+4，改變量（4-3）×2=2，Mn：+7→+2，改變量（7-2）×1=5，根據化合價升降總數相等，所以在C₂O₄^2－前配5，MnO₄^－前配2，根據C和Mn原子守恒，分別在CO₂和Mn^2＋前配10和2，根據電荷守恒，在H^＋前配16，最后根據離子方程式兩邊的H個數相等在水前面配8，經檢驗離子方程式兩邊的氧原子相等，得到離子方程式為5C₂O₄^2－+2MnO₄^－+16H^＋=2Mn^2＋+10CO₂↑+8H₂O；
②A．滴定管沒有用標準液潤洗，濃度減小，消耗的標準液體積比實際體積變大，測定結果偏高；
B．錐形瓶未潤洗，所取待測液的量沒變，故不影響V（標準），所以滴定結果無影響
C．由于氣泡的體積計入了標準液消耗的體積，使得標準液體積比實際體積增大，測定結果偏高；
D．讀取標準液體積時，開始仰視讀數，滴定結束時俯視讀數，造成V（標準）偏小，測定結果偏低；
故選AC．
③  5K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O         ~              15C₂O₄^2－          ~             6MnO₄^－
5×491g                                               6mol
x                                         24.00mL×10^－3×0.1mol·L^－l
x ＝0.982
K₃ [Fe（C₂O₄）₃]·3H₂O的質量分數0.982/2×100%＝49.1%