Question

5．三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体（K₃[Fe（C₂O₄）₃]•XH₂O）易溶于水，难溶于乙醇，可作为有机反应的催化剂．实验室可用铁屑为原料制备，相关反应的化学方程式为：
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
FeSO₄+H₂C₂O₄+2H₂O=FeC₂O₄•2H₂O↓+H₂SO₄
2FeC₂O₄•2H₂O+H₂O₂+H₂C₂O₄+3K₂C₂O₄=2K₃[Fe（C₂O₄）₃]+6H₂O
回答下列问题：
（1）铁屑与稀硫酸反应前，应用10%Na₂CO₃溶液浸泡几分钟，操作目的是除去铁屑表面的油污，浸泡后，倒掉碱液，用倾析法分离并洗涤铁屑，这种方法用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯．
（2）铁屑中常含硫元素，因而在制备FeSO₄时会产生有毒的H₂S气体，该气体可用氢氧化钠溶液吸收．如图吸收装置正确的是A（选填序号）；

（3）在将Fe²⁺氧化的过程中，需控制溶液温度不高于40℃，理由是防止H₂O₂分解；
（4）得到K₃[Fe（C₂O₄）₃]溶液后，再想获得其晶体，常加入B溶剂（填编号）
A．冰水             B．无水乙醇            C．四氯化碳            D．蒸馏水
（5）晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定，主要步骤有：
①称量    ②置于烘箱中脱结晶水   ③冷却    ④称量    ⑤重复②～④步    ⑥计算
步骤⑤的操作其目的是确保晶体已全部失去结晶水；如何判断最后两次的称量质量之差小于0.1g．
（6）重量分析法测定时，步骤③未在干燥器中进行，那么测得的晶体中所含结晶水含量偏低（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）；
（7）三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体用重量分析法测定时，4.91g的晶体经操作最终获得了4.37g无水物，则X=3．

Answer 1

分析 （1）CO₃^2-水解生成OH^-，溶液显碱性，酯在碱性条件下完全水解，用倾析法分离洗涤铁屑，用到的仪器烧杯中冲洗；
（2）气体吸收装置中既要吸收气体又能排出不反应的气体；
（3）温度高时氧化剂过氧化氢会分解；
（4）根据相似相溶原理分析；
（5）步骤⑤的是检验晶体中的结晶水是否已全部失去，称量至恒重，称量的结果两次称量不超过0.1g；
（6）步骤③未在干燥器中进行，会吸收空气中的水蒸气，测定晶体所含结晶水含量偏低；
（7）[K₃[Fe（C₂O₄）₃]•XH₂O=K₃[Fe（C₂O₄）₃+XH₂O，结合质量关系计算X；

解答 解：（1）CO₃^2-水解生成OH^-，溶液显碱性，酯在碱性条件下完全水解，所以可用纯碱溶液除油污，用倾析法分离洗涤铁屑，用到的仪器为在烧杯中国冲洗，主要玻璃仪器为玻璃棒、烧杯，
故答案为：除去铁屑表面的油污，倾析，玻璃棒、烧杯；
（2）A．该装置中硫化氢与氢氧化钠溶液接触面积大，从而使硫化氢吸收较完全，且该装置中气压较稳定，不产生安全问题，故A正确；
B．硫化氢与氢氧化钠接触面积较小，所以吸收不完全，故B错误；
C．没有排气装置，导致该装置内气压增大而产生安全事故，故C错误；
D．该装置中应遵循“长进短出”的原理，故D错误；
故选A；
（3）双氧水不稳定，温度高时，双氧水易分解，为防止双氧水分解，温度应低些，
故答案为：防止H₂O₂分解；  
（4）根据相似相溶原理知，三草酸合铁酸钾在乙醇中溶解度小，所以可以用乙醇使三草酸合铁酸钾析出，
故答案为：B；
（5）步骤⑤的是检验晶体中的结晶水是否已全部失去，称量恒重的标准为两次质量不超过0.1g，说明结晶水全部失去达到恒重，
故答案为：确保晶体已全部失去结晶水，最后两次的称量质量之差小于0.1g；
（6）重量分析法测定时，步骤③未在干燥器中进行，会吸收空气中水蒸气为无水盐的质量那么测得的晶体中所含结晶水含量偏低，
故答案为：偏低；
（7）[K₃[Fe（C₂O₄）₃]•XH₂O=K₃[Fe（C₂O₄）₃+XH₂O
                              437          18X
                              4.91g        4.37g
X=3   
故答案为：3；

点评 本题考查了实验制备物质的过程分析，实验基本操作方法，定量计算应用，掌握基础和实验操作是解题关键，题目难度中等．