Question

【題目】三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀是制備負載活性催化劑的主要原料。加熱至110℃時失去結晶水，230℃時分解。極易感光，室溫下光照變為黃色：

2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O2FeC2O4·2H2O+3K2C2O4+2CO2↑+2H2O

已知：

物質名稱	化學式	相對分子質量	顏色	溶解性
三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀	K3[Fe(C2O4)3]·3H2O	491	翠綠色	可溶于水，難溶于乙醇
草酸亞鐵	FeC2O4·2H2O	180	黃色	難溶于水，可溶于酸

某同學對三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀的制備及組成進行了實驗探究。回答下列問題：

（一）三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀的制備

(ⅰ）稱取4.50 g FeC2O4·2H2O固體，加入飽和K2C2O4溶液中，用滴管慢慢加入3% H2O2溶液，不斷攪拌，并保持溫度在40℃左右。充分反應后，沉淀轉化為氧氧化鐵。

（ⅱ）加熱至沸騰，滴加1mol 的草酸溶液至沉淀溶解。用草酸或草酸鉀調節溶液pH=4-5

（ⅲ）小火加熱濃縮，冷卻結晶，過濾，先用少量冰水洗滌，再用無水乙醇洗滌，低溫干燥后稱量，得到9.80g 翠綠色晶體。

（1）完成步驟（i）發生反應的離子方程式：

____FeC2O4·2H2O＋______C2O42-＋____H2O2=___Fe(OH)3+4[Fe(C2O4)3]3-+____H2O

(2）步驟（ⅲ）中，用無水乙醇洗滌晶體的目的是________。

(3）列式計算本實驗中三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀的產率______________。

（二）草酸根含量側定

準確稱取4.80g 三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀樣品，配制成250mL 溶液。量取25.00 mL 溶液置于錐形瓶中，加入5.0 mL 1mol/L H2SO4，用0.06mol/L的KMnO4 溶液滴定。滴定終點時消耗KMnO4溶液20.00mL。

(4）滴定過程中,盛放高錳酸鉀溶液的儀器名稱是_______________，滴定時發生反應的離子方程式為_____。

(5）樣品中草酸根的物質的量為_______；若該數值大于4.80g二草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀純品中草酸根的物質的量，其原因可能是_______（填字母）。

a．制取過程中草酸或草酸鉀用量過多

b．樣品未完全干燥

c．滴定時盛放KMnO4溶液的儀器未用標準液潤洗

d．錐形瓶洗凈后未烘干

（三）某同學制得的三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀，晶體表面發黃，推測可能有部分晶體發生了分解。

（6）為了驗證此推測是否正確，可選用的試劑是____________。

Answer 1

【答案】 6 6 3 2 12 除去晶體表面的水分 酸式滴定管 5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O或

5[Fe(C2O4)3]3-+6MnO4-+48H+=30CO2↑+6Mn2++24H2O+5Fe3+ 0.03mol ac 酸化的K3[Fe(CN)6]（鐵氰化鉀）溶液（1分，只答鐵氰化鉀也得分）（鐵氰化鉀也可寫成鐵(Ⅲ)氰化鉀）

【解析】試題分析：（1）根據化合價升降規律、電荷守恒、元素守恒配平方程式；(2）乙醇易揮發，三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀難溶于無水乙醇； (3)根據鐵元素守恒，利用關系式計算產率；(4）高錳酸鉀溶液盛放在酸式滴定管中，滴定時草酸根離子被氧化為二氧化碳；根據消耗高錳酸鉀的物質的量計算草酸根的物質的量；（6）表面發黃，可能生成FeC2O4，需要檢驗亞鐵離子；

解析：根據化合價升降規律、電荷守恒、元素守恒配平離子方程式為6FeC2O4·2H2O＋6C2O42-＋3H2O2=2Fe(OH)3+4[Fe(C2O4)3]3-+12H2O；(2）三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀難溶于無水乙醇，乙醇易揮發，用乙醇除去晶體表面的水分；(3)鐵元素守恒，設三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀理論產量為xg，根據關系式

X= ，所以產率為 =79.8%。(4）高錳酸鉀溶液盛放在酸式滴定管中，滴定時草酸根離子被氧化為二氧化碳，反應方程式為5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；(5）設草酸根的物質的量為x mol，

5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O

5 2

X 0.06mol/L

，x=0.03mol；

制取過程中草酸或草酸鉀用量過多，會使草酸根離子偏多，故a正確；

b．樣品未完全干燥，會使草酸根離子偏少，故b錯誤；

c．滴定時盛放KMnO4溶液的儀器未用標準液潤洗，會消耗高錳酸鉀偏多，使草酸根離子偏多，故c正確；

d．錐形瓶洗凈后未烘干，無影響，故d錯誤；（6）表面發黃，可能生成FeC2O4，需要檢驗亞鐵離子，加入酸化的K3[Fe(CN)6]（鐵氰化鉀）溶液，若變藍色，則含有亞鐵離子。