Question

【题目】K3[Fe(C2O4)3]（三草酸合铁酸钾）可用于摄影和蓝色印刷。工业上制备K3[Fe(C2O4)3]的反应原理如下：

氧化：6FeC2O4+3H2O2+6K2C2O4═4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3

转化：2Fe(OH)3+3K2C2O4+3H2C2O4═2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O

（1）制备1mol三草酸合铁酸钾至少需要H2O2的物质的量为___。

（2）制备过程中需防止草酸被H2O2氧化，写出草酸被H2O2氧化的化学方程式：___。

（3）K3[Fe(C2O4)3]·xH2O（三草酸合铁酸钾晶体）是一种光敏材料，为测定该晶体中草酸根的含量和结晶水的含量，某实验小组进行了如下实验：

①称量9.820g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250mL溶液。

②取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，滴加KMnO4溶液至C2O42-全部转化成CO2时，恰好消耗24.00mL0.1000molL－1KMnO4溶液。C2O42-被全部转化的标志是___。

③计算该晶体的化学式，并写出计算过程。___

Answer 1

【答案】0.5mol H2C2O2+H2O2=2CO2+2H2O 溶液由无色转变为紫红色，且30秒内不再变化 K3[Fe(C2O4)3]·3H2O

【解析】

(1)由氧化及转化反应可知，存在3H2O2～6K3[Fe(C2O4)3]；

(2)草酸被H2O2氧化生成二氧化碳和水；

(3)②C2O42﹣被全部转化，高锰酸钾过量，溶液由无色变为紫色；

③由Fe元素守恒计算25mL溶液中n(Fe3+)，然后计算9.82g草酸合铁酸钾晶体中n(Fe3+)，再根据电荷守恒计算n(K+)，晶体中m(H2O)＝9.82g﹣m(K+)﹣m(Fe3+)﹣m(C2O42﹣)，进而计算n(H2O)，从而确定其化学式。

(1)由氧化及转化反应可知，存在3H2O2～6K3[Fe(C2O4)3]，则制备1mol三草酸合铁酸钾至少需要H2O2的物质的量为1mol×＝0.5mol；

(2)草酸被H2O2氧化的化学方程式为H2C2O2+H2O2＝2CO2+2H2O；

(3)C2O42﹣被全部转化的标志是为溶液由无色转变为紫红色，且30秒内不再变化；

(4)消耗KMnO4的物质的量为0.1000mol/L×0.024L＝0.0024mol，由5C2O42﹣+2MnO4﹣+16H+＝2Mn2++8H2O+10CO2↑可知，n(C2O42﹣)＝0.024mol×＝0.006mol，250mL原溶液中C2O42﹣的物质的量为0.006mol×10＝0.06mol，则n[K3Fe(C2O4)3]＝0.06mol×＝0.02mol，m[K3Fe(C2O4)3]＝n[K3Fe(C2O4)3]M＝0.02×437＝8.74g，m(H2O)＝9.82﹣8.74＝2.28＝1.08g，n(H2O)＝＝0.06ml，即0.02x＝0.06，故x＝3，则该晶体的化学式为K3[Fe(C2O4)33H2O]。