Question

【题目】某研究小组以绿矾(FeSO47H2O)为原料制备化合物A[K3Fe(Ⅲ) (C2O4)xyH2O]并通过如下实验步骤确定A的化学式：

步骤1：准确称取A样品4.91g,干燥脱水至恒重，残留物质量为4.37g；

步骤2:将步骤1所得固体溶于水，经测定含Fe3+0.0l00mol；

步骤3:准确称取A样品4.91g置于锥形瓶中，加入足量的3. 00mol-L'1的H2SO4,溶液和适量蒸馏水，用0.500molL-1的KMnO4溶液滴定，当MnO4-恰好完全被还原为 Mn2+时，消耗KMnO4溶液的体积为24.00 mL。

请回答下列问题：

（1）绿矾(FeSO47H2O)若保存不当或长期放置，易与空气中的氧气反应，该反应中 FeSO4表现的性质为_____(填字母)。

A.氧化性 B.还原性 C.氧化性和还原性 D.酸性

（2）用物质的量浓度为18.0 molL-1的浓硫酸配制100mL3.00 molL-1的H2SO4溶液时,量取浓硫酸需要的量筒规格为_____(填字母)。

A.10mL B.25mL C.50mL D.l00mL

（3）步骤2发生的离子反应如下，将该离子方程式配平：_____MnO4-+_____ C2O42-+_____H+=_____Mn2++_____CO2↑+_____H2O。

通过计算确定化合物A中x、y的值(请写出计算过程)。_____________

Answer 1

【答案】B B 2 5 16 2 10 8 n(H2O)＝(4.910g－4.370g)/18g·mol－1＝0.03000mol,由方程式确定n(C2O42－)＝5/2×n(KMnO4)＝5/2×0.5000mol·L－1×0.02400L＝0.03000mol n(Fe3＋):n(C2O42－):n(H2O)＝0.01000mol:0.03000mol:0.03000mol＝1:3:3 ，解之得：x＝3 、y=3。

【解析】

（1）FeSO47H2O与空气中的氧气反应，铁元素化合价从+2→+3，铁元素别氧化，FeSO4表现的性质为还原性。

（2）物质的量浓度为18.0 molL-1的浓硫酸配制100mL3.00 molL-1的H2SO4溶液时,利用 c1V1=c2V2，18.0 molL-1×V1=3.00 molL-1×100mL，V1=16.7mL。

（3）反应中MnO4-反应为Mn2+，锰元素从+7价变为+2价，C2O42-反应为CO2，碳元素从+3价变为+4价，在该反应中，利用氧化还原反应总化合价得失相等、电子得失数目相等进行计算。

化合物A[K3Fe(Ⅲ) (C2O4)xyH2O]中各部分物质的量n(H2O)＝(4.910g－4.370g)/18g·mol－1＝0.03000mol，n(Fe3+)=0.01mol，n(C2O42－)＝×n(KMnO4)＝×0.5000mol·L-1×0.024L＝0.03mol。

（1）绿矾与空气中的氧气反应，铁元素化合价从+2→+3，该反应中 FeSO4表现的性质为还原性。答案为B。

（2）用物质的量浓度为18.0 molL-1的浓硫酸配制100mL3.00 molL-1的H2SO4溶液时，由稀释定律可知， 18.0 molL-1×V1=3.00 molL-1×100mL，解之得V1=16.7mL，可以选择25mL的量筒。答案为：B。

（3）反应中MnO4-反应为Mn2+，锰元素从+7价变为+2价，每个MnO4-得到5个电子，C2O42-反应为2CO2，碳元素从+3价变为+4价，每个C2O42-失去2个电子，最小公倍数为10。离子方程式配平为：2MnO4-+5C2O42-+16H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O。

通过计算可知化合物A[K3Fe(Ⅲ) (C2O4)xyH2O]中各部分物质的量n(H2O)＝(4.910g－4.370g) ÷18g·mol－1＝0.03mol，n(Fe3+)=0.01mol，n(C2O42－)＝×n(KMnO4)＝×0.5000mol·L-1×0.024L＝0.03mol。n(Fe3＋):n(C2O42－):n(H2O)＝0.01mol：0.03mol：0.03mol＝1:3:3 ，解之得：x＝3 、y=3。

答案为：2MnO4-+5C2O42-+16H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O；n(H2O)＝(4.910g－4.370g) ÷18g·mol－1＝0.03mol，n(Fe3+)=0.01mol，n(C2O42－)＝×n(KMnO4)＝×0.5000mol·L-1×0.024L＝0.03mol。n(Fe3＋):n(C2O42－):n(H2O)＝0.01mol：0.03mol：0.03mol＝1:3:3 ，解之得：x＝3、 y=3。