题目内容

草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体Kx[Fey(C2O4)z]·nH2O可用于摄影和蓝色印刷。为确定其组成,某化学兴趣小组在没有氧气干扰下进行如下实验:

实验Ⅰ.草酸根含量的测定

称取0.9820 g样品放入锥形瓶中,加入适量稀硫酸和一定量水,加热至343~358 K,用0.2000 mol·L1 KMnO4溶液滴定,滴定过程中草酸根离子转变成CO2逸出反应容器,KMnO4转变成Mn2。达到滴定终点时,共消耗KMnO4溶液12.00 ml。

实验Ⅱ.铁含量的测定

 将上述滴定过草酸根的保留液充分加热,使淡紫红色消失。冷却后,调节溶液pH并加入过量的KI固体,充分反应后调节pH至7左右,滴入几滴淀粉溶液做指示剂,用0.2500 mol·L1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液8.00 ml。(已知:实验Ⅱ中涉及的部分离子方程式为:I2+2S2O32=2I+S4O62

请根据上述实验回答下列问题

(1)实验Ⅰ在滴定过程中反应的离子方程式为                               

(2)MnO4在酸性条件下,加热能分解为O2,同时生成Mn2。若实验Ⅱ中没有对实验Ⅰ的保留液进行充分加热,则测定的Fe3的含量将会       (填“偏高”、“偏低” 或“不变”)。

(3)实验Ⅱ用淀粉溶液做指示剂,则滴定终点观察到的现象为                  

(4)通过计算确定样品晶体的组成(写出计算过程)。

(1)2MnO4+5H2C2O4+6H=2Mn2+8H2O+10CO2↑ (2分)

(2)偏高(2分)

(3)滴下最后一滴Na2S2O3标准溶液,溶液由蓝色变成无色,且半分钟内不变色(2分)

(4)(6分)

2MnO4  ~ 5C2O42                   2S2O32 ~ I2 ~ 2 Fe3+    

         2           5                     2            2

 0.2×12×10-3mol     n (C2O42)       0.25×8×10-3mol     n (Fe3+)

n (C2O42)= 6×10-3mol  (1分)        n (Fe3+)= 2×10-3mol (1分)

根据电荷守恒原理:n (K+)=6×10-3mol    (1分)

根据质量守恒原理m (H2O)=0.9820-39×6×10-3-56×2×10-3-88×6×10-3=0.108g

n (H2O)=6×10-3 mol    (1分)

n (K+):n (Fe3+):n (C2O42):n (H2O)=3:1:3:3  (1分)

化学式为:K3Fe(C2O4)3·3H2O    (1分)

练习册系列答案
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(2013?江苏三模)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的化学式为K3[Fe(C2O43]?nH2O,常作为有机反应的催化剂.实验室可用(NH42Fe(SO42?2H2O等为原料制备,实验步骤如下:
步骤1:称取2.5g (NH42Fe(SO42?2H2O放入烧杯中,滴入3滴硫酸后再加水溶解.
步骤2:向上述溶液中加入饱和草酸溶液12.5mL,沸水浴加热,使形成FeC2O4?2H2O黄色沉淀.
步骤3:沉淀经洗涤、除杂后,加入5mL饱和K2C2O4溶液,滴加6% H2O2溶液5mL,再加入饱和草酸溶液4mL.
步骤4:冷却至室温,加入10mL 95%乙醇和几粒硝酸钾,置于暗处1~2h即可析出三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体.
(1)步骤1中加入少量硫酸的目的是
防止Fe2+水解
防止Fe2+水解
.步骤3中滴加H2O2溶液的目的是
使Fe2+氧化为Fe3+
使Fe2+氧化为Fe3+

(2)步骤4中将析出的晶体通过如图所示装置进行减压过滤.下列操作不正确的是
BC
BC
(填字母).
A.选择比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸
B.放入滤纸后,直接用倾析法转移溶液和沉淀,再打开水龙头抽滤
C.洗涤晶体时,先关闭水龙头,用蒸馏水缓慢淋洗,再打开水龙头抽滤
D.抽滤完毕时,应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,以防倒吸
(3)晶体中所含的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重复步骤②~④至恒重;⑥计算.步骤③需要在干燥器中进行,理由是
防止吸收空气中的水
防止吸收空气中的水
;步骤⑤的目的是
检验晶体中的结晶水是否已全部失去
检验晶体中的结晶水是否已全部失去

(4)晶体中C2含量的测定可用酸性KMnO4标准溶液滴定.滴定过程中发现,开始时滴入1滴KMnO4溶液,紫红色褪去很慢,滴入一定量后紫红色很快褪去,原因是
生成的Mn2+起催化作用
生成的Mn2+起催化作用
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体(K3[Fe(C2O43]?3H2O)有很重要的用途.可用如图流程来制备.根据题意完成下列各题:

(1)若用铁和稀硫酸制备绿矾(FeSO4?7H2O)过程中,其中
(填物质名称)往往要过量,理由是
防止Fe2+被氧化
防止Fe2+被氧化

(2)要从溶液中得到绿矾,必须进行的实验操作是
bcae
bcae
.(按前后顺序填)
a.过滤洗涤     b.蒸发浓缩     c.冷却结晶    d.灼烧    e.干燥
某兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O43]?3H2O)中铁元素含量,做了如下实验:
步骤1:称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml溶液.
步骤2:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同时,MnO4-被还原成Mn2+.向反应后的溶液中加入一定量锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍里酸性.
步骤3:在酸性条件下,用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,共做三次实验,平均消耗KMnO4溶液20.00ml,滴定中MnO4-,被还原成Mn2+
(3)步骤1中,配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有
250ml容量瓶
250ml容量瓶
;主要操作步骤依次是:称量、溶解、转移、
洗涤
洗涤
、定容、摇匀.
(4)步骤2中,加入锌粉的目的是
还原Fe3+为Fe2+
还原Fe3+为Fe2+

(5)步骤3中,发生反应的离子方程式为:
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O

(6)步骤2中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量
偏高
偏高
.(选填“偏低”、“偏高”、“不变”)
(7)某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O43])在一定条件下加热分解,所得固体的质量为5.42g,同时得到密度为1.647g/L(已折合成标准状况下)气体.研究固体产物得知,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3.写出该分解反应的化学方程式
2K3[Fe(C2O43]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2
2K3[Fe(C2O43]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2
(2013?浙江模拟)K3[Fe(C2O43]?3H2O[三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]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如下,请回答下列问题:
Fe(s)+H2SO4═FeSO4+H2
FeSO4+H2C2O4+2H2O═FeC2O4?2H2O↓+H2SO4
2FeC2O4?2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O4═2K3[Fe(C2O43]+6H2O
2Mn
O
-
4
+5C2
O
2-
4
+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O
(1)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.下列吸收装置正确的是
A
A


(2)在得到的FeSO4溶液中需加入少量的H2SO4酸化,目的是
防止Fe2+的水解
防止Fe2+的水解

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
防止H2O2分解

得到K3[Fe(C2O43]溶液后,加入乙醇的理由是
三草酸合铁酸钾在乙醇中溶解度小
三草酸合铁酸钾在乙醇中溶解度小

(3)析出的K3[Fe(C2O43]晶体通过如图所示装置的减压过滤与母液分离.
下列操作不正确的是
BC
BC

A.选择比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸
B.放入滤纸后,直接用倾析法转移溶液和沉淀,再打开水龙头抽滤
C.洗涤晶体时,先关闭水龙头,用蒸馏水缓慢淋洗,再打开水龙头抽滤
D.抽滤完毕时,应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,以防倒吸
(4)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至恒重,⑥计算.
步骤③需要在干燥器中进行,理由是
防止吸水
防止吸水
;步骤⑤的目的是
检验晶体中的结晶水是否已全部失去
检验晶体中的结晶水是否已全部失去

(5)晶体中C2
O
2-
4
含量的测定可用酸性KMnO4标准溶液滴定.滴定过程中发现,开始时滴入1滴KMnO4标准溶液,紫红色褪去很慢,滴入一定量后,紫红色很快褪去,理由是
生成的Mn2+起催化作用
生成的Mn2+起催化作用

(6)下列关于酸式滴定管的使用,正确的是
BC
BC

A.滴定管用蒸馏水洗涤后,即可装入标准溶液
B.装入标准溶液后,把滴定管夹在滴定管夹上,轻轻转动活塞,放出少量酸液,使尖嘴充满酸液
C.滴定管中溶液体积应读数至小数点后第二位
D.接近终点时,需用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴.
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体K3[Fe(C2O43]?3H2O可用于摄影和蓝色印刷.可用如下流程来制备.
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根据题意完成下列各题:
(1)若用铁和稀硫酸制备FeSO4?7H2O
 
(填物质名称)往往要过量,理由是
 

(2)要从溶液中得到绿矾,必须进行的实验操作是
 
.(按前后顺序填)
a.过滤洗涤  b.蒸发浓缩  c.冷却结晶    d.灼烧    e.干燥
某课外化学兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O43]?3H2O)中铁元素含量,做了如下实验:
步骤一:称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml溶液.
步骤二:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同时,MnO-4.被还原成Mn2+.向反应后的溶液中加入一定量锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍里酸性.
步骤三:用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02ml,滴定中MnO4,被还原成Mn2+
重复步骤二、步骤三操作,滴定消耗0.010mol/LKMnO4溶液19.98ml;
回答43-46小题:
(3)配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有
 
;主要操作步骤依次是:称量、
 
、转移、
 
、定容、摇匀.
(4)加入锌粉的目的是
 

(5)实验测得该晶体中铁的质量分数为
 
.在步骤二中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量
 
.(选填“偏低”“偏高”“不变”)
(6)某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O43])在一定条件下加热分解,所得固体的质量为5.42g,同时得到密度为1.647g/L(已折合成标准状况下)气体.研究固体产物得知,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3.写出该分解反应的化学方程式
 
K3[Fe(C2O43]?3H2O[三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]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,相关反应过程如下.请回答下列问题:
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(1)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.下列吸收装置正确的是
 
(填序号).
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(2)在得到的FeSO4溶液中需加入少量的H2SO4酸化,目的是
 
,得到K3[Fe(C2O43]溶液后,加入乙醇的目的是
 

(3)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至恒重,⑥计算.步骤⑤的目的是
 

(4)C2O42-可被酸性KMnO4溶液氧化为CO2气体,故实验产物中K3[Fe(C2O33]?3H2O含量测定可用KMnO4标准溶液滴定.
①写出滴定过程中发生反应的离子方程式
 

②下列滴定操作中使滴定结果偏高的是
 
(填序号).
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,立即装入标准液
B.锥形瓶在装待测液前未用待测液润洗
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
D.读取标准液体积时,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
③取产物10.0g配成100mL溶液,从中取出20mL于锥形瓶中,用浓度为0.1mol?L-l的酸性KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时消耗酸性KMnO4溶液24.00mL,则产物中K3[Fe(C2O43]?3H2O的质量分数为
 
[已知摩尔质量M{ K3[Fe(C2O43]?3H2O)=491g?mol-1].

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