题目内容

【题目】水合草酸亚铁(FeC2O4·xH2O)在制药工业上有广泛应用。以莫尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为原料制备FeC2O4·xH2O,并探究其性质。回答下列问题:

已知:草酸亚铁晶体为淡黄色粉末,难溶于水,溶于稀酸;pH>4时,Fe2+容易被氧化。

I.制备FeC2O4·xH2O(如图)

1)加入H2SO4的目的是__

2)制备步骤的离子方程式是__

3)一系列操作是__

II.探究FeC2O4·xH2O的分解产物:CO2CO(如图)

4)装置D的作用是__,证明分解产物中存在CO的现象是__

5)从绿色化学角度考虑,实验存在不足之处,指出并提出解决方案:__

III.定量测定FeC2O4·xH2O的化学式[M(FeC2O4)=144]

操作步骤:准确称取mg草酸亚铁晶体,溶于V1mLc1mol·L-1H2SO4溶液中,加热,用KMnO4标准溶液滴定至终点,加入锌粉将Fe3+恰好全部还原为Fe2+,然后用c2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定至终点,记录消耗KMnO4标准溶液的体积为V2mL

6)第二次使用KMnO4标准溶液滴定的离子方程式为__

7x=_(用字母表示)

【答案】降低pH,防止Fe2+被氧化和水解 Fe2++H2C2O4+xH2O=FeC2O4·xH2O+2H+ 过滤,洗涤,干燥 检验CO2是否已除尽 F中生成红色固体,G中澄清石灰水变浑浊 有毒的CO尾气未处理,G后接酒精灯点燃或吸收CO的尾气处理装置 5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

【解析】

.莫尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]溶于水后溶液中存在NH4+Fe2+SO42-离子,Fe2+离子易水解且易被氧化,加入H2SO4酸化可以防止Fe2+离子被氧化和水解,与H2C2O4反应制得FeC2O4·xH2O

.检验CO2CO的混合物,需要先用B装置检验CO2的存在,用C装置中的NaOH溶液除去混合气体中的CO2,用D装置检验CO2是否除尽,防止对后续实验造成干扰,E装置干燥气体,通过FG装置的实验现象检验CO的存在;

.第一次加入高锰酸钾后,将Fe2+C2O42-氧化成Fe3+CO2,加入锌粉还原Fe3+后,第二次加入高锰酸钾仅氧化Fe2+

.莫尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]溶于水后溶液中存在NH4+Fe2+SO42-离子,Fe2+离子易水解且易被氧化,加入H2SO4酸化可以防止Fe2+离子被氧化和水解,与H2C2O4反应制得FeC2O4·xH2O

(1)根据题目信息可得,加入H2SO4的目的是降低pH,防止Fe2+被氧化和水解;

(2)制备步骤的离子方程式是Fe2++H2C2O4+xH2O=FeC2O4·xH2O+2H+

(3)一系列的操作是将FeC2O4·xH2O分离提纯的过程,由于难溶于水,则需要过滤,洗涤,干燥得到产品;

.检验CO2CO的混合物,需要先用B装置检验CO2的存在,用C装置中的NaOH溶液除去混合气体中的CO2,用D装置检验CO2是否除尽,防止对后续实验造成干扰,E装置干燥气体,通过FG装置的实验现象检验CO的存在;

(4)装置D的作用是检验CO2是否已除尽,若存在COCOF中氧化铜反应生成单质铜和CO2G中澄清石灰水变浑浊;

(5)CO有毒,该实验没有尾气处理装置,应该在G后用酒精灯点燃或接吸收CO的尾气处理装置;

.第一次加入高锰酸钾后,将Fe2+C2O42-氧化成Fe3+CO2,加入锌粉还原Fe3+后,第二次加入高锰酸钾仅氧化Fe2+

(6)第二次使用KMnO4标准溶液滴定的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

(7)由化学方程式中各物质的物质的量关系可得:

=

解得x=

练习册系列答案
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