Question

【題目】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O（三草酸合鐵酸鉀）為亮綠色晶體，可用于曬制藍圖。回答下列問題：

（1）曬制藍圖時，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光劑，以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為：2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑；顯色反應的化學方程式為______________。

（2）某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產物，按下圖所示裝置進行實驗。

①通入氮氣的目的是________________________________________。

②實驗中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁，裝置E中固體變為紅色，由此判斷熱分解產物中一定含有___________、___________。

③為防止倒吸，停止實驗時應進行的操作是_____________________________。

④樣品完全分解后，裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3，檢驗Fe2O3存在的方法是：________________。

（3）測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。

①稱量m g樣品于錐形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現象是___________________________。

②向上述溶液中加入過量鋅粉至反應完全后，過濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化，用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液V mL。該晶體中鐵的質量分數的表達式為________________________________。

Answer 1

【答案】 3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4 隔絕空氣、使反應產生的氣體全部進入后續裝置 CO2 CO 先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮氣 取少許固體粉末于試管中，加稀硫酸溶解，滴入1~2滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O3 粉紅色出現

【解析】分析：（1）根據亞鐵離子能與K3[Fe(CN)6]發生顯色反應解答；

（2）①根據氮氣能隔絕空氣和排盡氣體分析；

②根據CO2、CO的性質分析；

③要防止倒吸可以根據外界條件對壓強的影響分析；

③根據鐵離子的檢驗方法解答；

（3）①根據酸性高錳酸鉀溶液顯紅色 ；

②根據電子得失守恒計算。

詳解：（1）光解反應的化學方程式為2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑，反應后有草酸亞鐵產生，所以顯色反應的化學方程式為3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]＝Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。

（2）①裝置中的空氣在高溫下能氧化金屬銅，能影響E中的反應，所以反應前通入氮氣的目的是隔絕空氣排盡裝置中的空氣；反應中有氣體生成，不會全部進入后續裝置。

②實驗中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁，說明反應中一定產生二氧化碳。裝置E中固體變為紅色，說明氧化銅被還原為銅，即有還原性氣體CO生成，由此判斷熱分解產物中一定含有CO2、CO；

③為防止倒吸，必須保證裝置中保持一定的壓力，所以停止實驗時應進行的操作是先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮氣即可。

④要檢驗Fe2O3存在首先要轉化為可溶性鐵鹽，因此方法是取少許固體粉末于試管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O3。

（3）①高錳酸鉀氧化草酸根離子，其溶液顯紅色，所以滴定終點的現象是粉紅色出現。

②鋅把鐵離子還原為亞鐵離子，酸性高錳酸鉀溶液又把亞鐵離子氧化為鐵離子。反應中消耗高錳酸鉀是0.001cVmol，Mn元素化合價從+7價降低到+2價，所以根據電子得失守恒可知鐵離子的物質的量是0.005cVmol，則該晶體中鐵的質量分數的表達式為。