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/LKMnO4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0.2500mol·L-1 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+)
解得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)
所以化学式为:K3Fe(C2O4)3·3H2O    (1分)

解析试题分析:(1)高锰酸钾具有强氧化性,能把草酸氧化生成CO2,而还原产物是Mn2,反应的化学方程式为2MnO4+5H2C2O4+6H=2Mn2+8H2O+10CO2↑。
(2)若实验Ⅱ中没有对实验Ⅰ的保留液进行充分加热,则溶液中有剩余的MnO4,MnO4能氧化I生成单质碘,从而导致与单质碘反应的Na2S2O3溶液的体积增加,因此使测定的Fe3的含量将会偏高。
(3)由于单质碘遇淀粉显蓝色,所以终点时的实验现象是滴下最后一滴Na2S2O3标准溶液,溶液由蓝色变成无色,且半分钟内不变色。
(4)根据题意并结合有关的反应方程式可知
2MnO4- ~ ~~~~5C2O42-                  2S2O32~ I2~ 2 Fe3+
2                 5                      2             2
0.2×12×10-3mol    n(C2O42)           0.25×8×10-3mol    n(Fe3+)
解得n(C2O42) = 6×10-3mol            n(Fe3+) = 2×10-3mol
根据电荷守恒原理:n(K+) =6×10-3mol
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
n(K+):n(Fe3+):n(C2O42):n(H2O)=3:1:3:3
所以化学式为:K3Fe(C2O4)3·3H2O
考点:考查氧化还原反应滴定实验的有关判断、应用以及物质组成的有关计算

练习册系列答案
相关题目

某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验。
实验一:配制并标定醋酸溶液的浓度
取冰醋酸配制250 mL 0.2 mol·L-1的醋酸溶液,用0.2 mol·L-1的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液,再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题:
(1)配制250 mL 0.2 mol·L-1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、              
(2)为标定某醋酸溶液的准确浓度,用0.200 0 mol·L-1的NaOH溶液对20.00 mL醋酸溶液进行滴定,几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下:

实验序号
1
2
3
4
消耗NaOH溶液的体积(mL)
20.05
20.00
18.80
19.95
 
则该醋酸溶液的准确浓度为       (保留小数点后四位)。
实验二:探究浓度对醋酸电离程度的影响
用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸的pH,结果如下:
醋酸浓度(mol·L-1)
0.001 0
0.010 0
0.020 0
0.100 0
0.200 0
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.73
 
回答下列问题:
(1)根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是:                                                
(2)从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度将       (填“增大”“减小”或“不变”)。
实验三:探究温度对醋酸电离程度的影响
请你设计一个实验完成该探究,请简述你的实验方案:
                                                                       

某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液。
其操作可分解为如下几步:
a. 移取20.00mL待测的NaOH溶液注入洁净的锥形瓶,并加入2-3滴酚酞
b. 用标准盐酸溶液润洗滴定管2-3次
c. 把盛有标准溶液的酸式滴定管固定好,调节液面使滴定管尖嘴充满溶液
d. 取标准盐酸溶液注入酸式滴定管至0刻度以上2-3cm
e. 调节液面至0或0刻度以下,记下读数
f. 把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准盐酸溶液滴定至终点,记下滴定管液面的刻度
完成以下填空:
(1)正确操作的顺序是(用序号字母填写)__________________   ____。
(2)滴定终点时溶液的颜色变化是                                 
(3)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是_____   ___。

A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(4)若某次滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则反应消耗盐酸的体积为________ mL。

(5)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:
滴定
次数
待测NaOH溶液的体积/mL
0.1000mol/L盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.20
20.22
 
第二次
25.00
0.56
24.54
 
第三次
25.00
0.42
20.40
 
 
依据上表数据求得NaOH溶液的物质的量浓度为                  

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