题目内容
【题目】实验室制备光敏材料KaFeb(C2O4)c·xH2O的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“溶解”时，为使所用的水中不含O2，采用的操作方法是_________________。
(2)用H2C2O4(弱酸)“沉铁”时，反应的离子方程式为______________。
(3)FeC2O4·2H2O热分解与气氛及温度有关，在N2气氛中热分解时，固体的残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100％)与温度的关系如图所示，则B→C的变化中，发生反应的化学方程式为___________________。
(4)“氧化”时，温度不宜超过40℃，其原因是_______。
(5)为测定产品KaFeb(C2O4)c·xH2O(铁元素为＋3价)的组成，称取产品0.2455g用硫酸溶解后，用0.02000 mol·L－1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液30.00 mL。在上述滴定过C2O42－的保留液中加入足量锌粉，加热至黄色消失，过滤洗涤，滤液及洗涤液再用0.02000 mol·L－1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液5.00 mL。则该产品的化学式为____________。
【答案】煮沸 H2C2O4+Fe2++2H2O= FeC2O42H2O↓+2H+ FeC2O4
FeO+CO2↑+CO↑ 减少双氧水的分解损失 K3Fe(C2O4)3·3H2O
【解析】
(1)“溶解”时，为使所用的水中不含O2，可利用气体的溶解度随温度升高而减小进行处理。(2)用H2C2O4(弱酸)“沉铁”时，H2C2O4与溶液中的Fe2+发生反应，生成FeC2O42H2O沉淀；
(3) 假设FeC2O4·2H2O为1mol，即180g，结晶水合物受热后，通常先失去结晶水，然后无水盐再分解。对图中B、C两点进行成分验证，B点应为亚铁的无水盐，即1mol FeC2O4，质量为144g，
，C点应为FeO，质量为72g，
，从而确定B点成分为FeC2O4，C点成分为FeO；
(4)“氧化”时，因为双氧水易分解，所以需控制温度不宜超过40℃；
(5)两次使用KMnO4标准溶液，第一次是利用KMnO4标准溶液氧化C2O42－，第二次是利用Zn将Fe3+还原为Fe2+，再利用KMnO4标准溶液氧化Fe2+，从而可求出C2O42－、Fe2+的物质的量。利用电荷守恒，求出K+的物质的量；利用质量守恒，求出结晶水的物质的量。
(1)“溶解”时，为使所用的水中不含O2，采用的操作方法是煮沸。答案为：煮沸；
(2)用H2C2O4(弱酸)“沉铁”时，H2C2O4与Fe2+反应，生成FeC2O42H2O沉淀，反应的离子方程式为H2C2O4+Fe2+= FeC2O4↓+2H+。答案为：H2C2O4+Fe2++2H2O= FeC2O42H2O↓+2H+；
(3) 假设FeC2O4·2H2O为1mol，即180g，对图中B、C两点进行成分验证，B点应为亚铁的无水盐，即1mol FeC2O4，质量为144g，，C点应为FeO，质量为72g，，从而确定B点成分为FeC2O4，C点成分为FeO。则B→C的变化中，发生反应的化学方程式为FeC2O4FeO+CO2↑+CO↑。答案为：FeC2O4FeO+CO2↑+CO↑；
(4) “氧化”时，温度不宜超过40℃，其原因是减少双氧水的分解损失。答案为：减少双氧水的分解损失；
(5)由5C2O42－+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
n(C2O42－)=
×0.02000 mol·L－1×30.00mL×10-3L/mL1.500×10-3mol
由5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
n(Fe2+)= n(Fe3+)=5×0.02000 mol·L－1×5.00mL×10-3L/mL=5.000×10-4mol
依据电荷守恒：n(K+)+3n(Fe3+)=2n(C2O42－)
n(K+)=1.500×10-3mol
n(H2O)=
，a:b:c:x= n(K+):n(Fe3+):n(C2O42－):n(H2O)=3:1:3:3
化学式为K3Fe(C2O4)3·3H2O。答案为K3Fe(C2O4)3·3H2O。
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【题目】某实验小组制备草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的实验装置如下：
已知：I.草酸(H2C2O4)是二元弱酸，熔点101～102℃；
II.草酸的溶解度如下表所示：
温度/℃ | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
溶解度/g·(100g水)－1 | 9.5 | 14.3 | 21.2 | 31.4 | 46.0 | 84.5 |
III.在催化剂和硫酸存在下，用浓硝酸氧化淀粉水解液可制备草酸，发生的主要反应为：
C6H12O6＋12HNO3→3H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O。
回答下列问题：
(1)装置A中仪器X名称为___________，水从接口___________(填“a”或“b”)进入。
(2)装置B的作用是___________；设计装置C的目的是_________________________。
(3)反应C6H12O6＋12HNO3→3H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O中，每生成1 mol H2C2O4转移电子的物质的量为____________。
(4)将装置A和C中反应液浓缩、静置结晶并过滤得粗草酸晶体，提纯H2C2O4·2H2O的方法是_________________________。
(5)探究草酸的性质：
①向Na2CO3溶液中滴加H2C2O4溶液，产生大量气体，说明草酸的酸性比碳酸________(填“强”或“弱”)。
②向NaClO溶液中加入过量H2C2O4溶液，有气泡产生，能解释这一现象的离子方程式为___。
