Question

【题目】草酸亚铁晶体（FeC2O42H2O）是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解，是生产锂电池的原材料，也常用作分析试剂及显影剂等，其制备流程如下：
（1）配制（NH4）2Fe（SO4）26H2O溶液时，需加少量硫酸，目的是 ．
（2）沉淀时发生反应的化学方程式为 ．
（3）向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现溶液的颜色由紫红色变为棕黄色，同时有气体生成．这说明草酸亚铁晶体具有（填“氧化”或“还原”）性．若反应中消耗1mol FeC2O42H2O，则参加反应的n（KMnO4）为 ．
（4）称取3.60g草酸亚铁晶体（摩尔质量是180gmol﹣1）用热重法对其进行热分解，得到剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示：
①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为 ．
②300℃时剩余固体是铁的一种氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式（写出计算过程）．

Answer 1

【答案】
（1）抑制Fe2+水解
（2）（NH4）2Fe（SO4）2+H2C2O4+2H2O=FeC2O4?2H2O↓+H2SO4+（NH4）2SO4
（3）还原；0.6mol
（4）FeC2O4?2H2O FeC2O4+2H2O；草酸亚铁晶体中的铁元素质量为：3.6g× ×100%=1.12g，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中， 氧化物中氧元素的质量为：1.60g﹣1.12g=0.48g，
铁元素和氧元素的质量比为：1.12g：0.48g=7：3，
设铁的氧化物的化学式为FexOy ，
则有：56x：16y=7：3，
x：y=2：3，
铁的氧化物的化学式为Fe2O3 ．
【解析】解：（1）配制（NH4）2Fe（SO4）26H2O溶液时，溶液中亚铁离子水解显酸性，需加少量硫酸的目的是抑制其水解，所以答案是：抑制Fe2+水解；（2）沉淀时发生反应硫酸亚铁氨溶液中加入草酸反应生成草酸亚铁沉淀、硫酸和硫酸氨，反应的化学方程式依据原子守恒配平写出为：（NH4）2Fe（SO4）2+H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O↓+H2SO4+（NH4）2SO4 ， 所以答案是：（NH4）2Fe（SO4）2+H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O↓+H2SO4+（NH4）2SO4；（3）向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，并检测到CO2生成．说明草酸亚铁被氧化为铁离子、二氧化碳气体，草酸亚铁具有还原性，依据电子守恒计算得到消耗的高锰酸钾物质的量，依据氧化还原反应电子守恒原子守恒配平书写离子方程式为5Fe2++5C2O42﹣+3MnO4﹣+24H+=5Fe3++3Mn2++5CO2↑+12H2O，消耗1mol FeC2O42H2O，则参加反应的KMnO4为0.6mol；所以答案是：还原性；0.6；（4）①通过剩余固体的质量可知，过程Ⅰ发生的反应是：草酸亚铁晶体受热失去结晶水，反应的化学方程式为：FeC2O42H2O FeC2O4+2H2O所以答案是：FeC2O42H2O FeC2O4+2H2O；②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为：3.6g× ×100%=1.12g，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中， 氧化物中氧元素的质量为：1.60g﹣1.12g=0.48g，
铁元素和氧元素的质量比为：1.12g：0.48g=7：3，
设铁的氧化物的化学式为FexOy ，
则有：56x：16y=7：3，
x：y=2：3，
铁的氧化物的化学式为Fe2O3 ．
所以答案是：Fe2O3 ．