Question

化合物K_xFe(C₂O₄)_y·3H₂O(Fe为＋3价)是一种光敏材料，实验室可以用如下方法来制备这种材料并测定这种材料的组成：

（1）结晶时应将溶液用冰水冷却置于在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是：________________________________________________________________________。
（2）操作Ⅰ的名称是______________________。
（3）称取一定质量的晶体置于锥形瓶中，加入足量的蒸馏水和稀H₂SO₄，将C₂O₄^2-转化为H₂C₂O₄后用0.100 0 mol·L^－1KMnO₄溶液滴定，当消耗KMnO₄溶液24.00 mL时恰好完全反应，H₂C₂O₄与酸性KMnO₄溶液反应的化学方程式是：__________________________。再向溶液中加入适量的还原剂，恰好将Fe^3＋完全转化为Fe^2＋，用KMnO₄溶液继续滴定。当Fe^2＋完全氧化时，用去KMnO₄溶液4.00 mL，此滴定反应的离子方程式是____________。
（4）配制100 mL 0.100 0 mol·L^－1KMnO₄溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有________(填仪器名称)。滴定终点时溶液颜色为________色，且30秒内不变色。
（5）经计算，化合物K_xFe(C₂O₄)_y·3H₂O中，x＝________。

Answer 1

（1）用冰水冷却有利于析出更多的晶体，黑暗可以防止晶体分解
（2）过滤、洗涤
（3）2KMnO₄＋5H₂C₂O₄＋3H₂SO₄=2MnSO₄＋K₂SO₄＋10CO₂↑＋8H₂O　MnO＋5Fe^2＋＋8H^＋=Mn^2＋＋5Fe^3＋＋4H₂O
（4）100 mL容量瓶、酸式滴定管　(紫)红
（5）3

（1）用冰水冷却，可使溶液的温度下降，降低了晶体的溶解度，便于更多晶体的析出；在暗处可防止晶体见光分解。
（2）操作Ⅰ是将晶体的溶液分离，故为过滤、洗涤。
（3）酸性KMnO₄溶液氧化H₂C₂O₄的化学方程式为为：2KMnO₄＋5H₂C₂O₄＋3H₂SO₄=2MnSO₄＋K₂SO₄＋10CO₂↑＋8H₂O；酸性KMnO₄溶液氧化Fe^2＋的离子方程式为MnO₄^-＋5Fe^2＋＋8H^＋=Mn^2＋＋5Fe^3＋＋4H₂O。
（4）配制100 mL KMnO₄溶液，需用100 moL容量瓶，滴定时操作时KMnO₄溶液盛装于酸式滴定管中。
（5）n(C₂O₄^2-)＝n(H₂C₂O₄)＝n(KMnO₄)＝×0.1 mol/L×24×10^{－3 L}＝6×10^－3 mol，
n(Fe^3＋)＝5n(KMnO₄)＝5×0.1 mol/L×4×10^{－3 L}＝2×10^－3 mol
n(Fe^3＋)∶n(C₂O₄^2-)＝1∶y＝2×10^－3∶6×10^－3＝1∶3，y＝3，由化合价代数和为零的原则可得：
x×(＋1)＋(＋3)×1＋(－2)×3＝0
解得x＝3,