Question

【题目】草酸亚铁(FeC2O4·nHO)溶解度冷水中0.22g，热水中0.026g，具有强还原性，常用作分析试剂及显影剂。某化学小组利用工业废铁屑设计如下装置制备草酸亚铁晶体。回答下列问题：

(1)实验前需将废铁屑在5%的Na2CO3溶液中加热并用蒸馏水洗涤干净，则Na2CO3溶液的作用是___________。

(2)组装好装置后首先需要检验装置的气密性，其方法是______________________。实验过程中装置c的作用是______________________。

(3)实验过程：在相应装置添加试剂后，需要让a瓶中反应先进行一段时间以排除空气，进行的操作是打开K1将一定量稀硫酸加入a瓶后关闭K1，同时还要进行的操作是___________，一段时间后，需要将a装置中的硫酸亚铁溶液导入装置b中，其操作是___________。

(4)b中生成的沉淀需过滤、洗涤、干燥，洗涤时最好选用下列试剂中的___________(填序号)。检验洗涤干净的方法是___________。

a.硫酸 b．冷水 c热水

(5)准确称取9g草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)于锥形瓶中，加入一定量硫酸溶解并加热至50℃，然后用1.0mol·L－1的KMnO4标准溶液滴定，达到滴定终点时用去30mL标准溶液。滴定反应为：10(FeC2O4·nH2O)+6KMnO4+24H2SO4=5Fe2(SO4)3+20CO2↑+6MnSO4+3K2SO4+(24+10n)H2O。

①判断滴定终点的依据为___________。②n=___________。

Answer 1

【答案】除去废铁屑表面的油污 关闭K1，打开K2、K3，将c中加入水使导管末端浸入水中，用手捂住（或者微热）a中具支锥形瓶，若导气管末端出现气泡，松开手后有一段水柱上升，证明气密性良好。 液封（或防止空气进入b中氧化产物。） 关闭K2打开K3 打开K2关闭K3 c 取最后一次洗涤液于试管，加入BaCl2溶液振荡，如果溶液中没有白色沉淀说明洗涤干净 滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液变为浅紫色（或紫红色），且半分钟内不变色 2

【解析】

（1）Na2CO3溶液水解显碱性，热溶液去污能力好。

（2）依据实验原理和装置构造分析解答。

（3）铁和稀硫酸反应产生氢气和硫酸亚铁。

（4）草酸亚铁(FeC2O4·nHO)在热水中溶解度小，故洗涤时用热水；由于沉淀上会附着硫酸根离子，检验洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液于试管，加入BaCl2溶液振荡，如果溶液中没有白色沉淀说明洗涤干净。

（5）根据题给方程式找到10(FeC2O4·nH2O)～6KMnO4，然后根据已知条件求解。

（1）Na2CO3溶液显碱性，实验前需将废铁屑在5%的Na2CO3溶液中加热并用蒸馏水洗涤干净，则Na2CO3溶液的作用是除去废铁屑表面的油污，故答案为：除去废铁屑表面的油污。

（2）检验装置的气密性是：关闭K1，打开K2、K3，将c中加入水使导管末端浸入水中，用手捂住（或者微热）a中具支锥形瓶，若导气管末端出现气泡，松开手后有一段水柱上升，证明气密性良好；装置c的作用是液封（或防止空气进入b中氧化产物）。故答案为：关闭K1，打开K2、K3，将c中加入水使导管末端浸入水中，用手捂住（或者微热）a中具支锥形瓶，若导气管末端出现气泡，松开手后有一段水柱上升，证明气密性良好；液封（或防止空气进入b中氧化产物）。

（3）铁和稀硫酸反应产生氢气和硫酸亚铁，先让a瓶中反应先进行一段时间以排除空气，进行的操作是打开K1将一定量稀硫酸加入a瓶后关闭K1，同时还要进行的操作是关闭K2打开K3，让产生的氢气通过K3进入b装置；将a装置中的硫酸亚铁溶液导入装置b中，硫酸亚铁溶液需从锥形瓶中的长导管流入装置b中，故其操作是打开K2关闭K3，故答案为：关闭K2打开K3；打开K2关闭K3。

（4）草酸亚铁(FeC2O4·nHO)溶解度冷水中0.22g，热水中0.026g，在热水中溶解度小，故洗涤时用热水；沉淀上会附着硫酸根离子，因此检验洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液于试管，加入BaCl2溶液振荡，如果溶液中没有白色沉淀说明洗涤干净，故答案为：c；取最后一次洗涤液于试管，加入BaCl2溶液振荡，如果溶液中没有白色沉淀说明洗涤干净。

（5）①由于酸性高锰酸钾溶液显紫色，则判断滴定终点的依据为：滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液变为浅紫色（或紫红色），且半分钟内不变色；

②10(FeC2O4·nH2O) + 6KMnO4+ 24H2SO4=5Fe2(SO4)3+20CO2↑+6MnSO4+3K2SO4+(24+10n)H2O

10mol 6mol

x 0.03mol

解得x=0.05mol，根据n=m/M=9g/(56+24+64+18n)=0.05，解得n=2。故答案为：滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液变为浅紫色（或紫红色），且半分钟内不变色；2。