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三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体(K3[Fe(C2O43]?3H2O)有很重要的用途.可用如下流程来制备.根据题意完成下列各题:
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(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
 

(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
 
;主要操作步骤依次是:称量、溶解、转移、
 
、定容、摇匀.
(4)步骤2中,加入锌粉的目的是
 

(5)步骤3中,发生反应的离子方程式为:
 

(6)步骤2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”)
分析:(1)依据亚铁盐易被氧化,需要加入铁粉防止氧化分析;
(2)溶液中得到绿矾的实验操作是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤,干燥步骤得到;
(3)依据溶液配制的步骤选择需要的仪器,配制溶液步骤为,称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀;
(4)锌是单质可以还原铁离子为亚铁离子;
(5)步骤3中是高锰酸钾在酸溶液中氧化亚铁离子为铁离子,本身被还原为锰离子的反应,依据电荷守恒和原子守恒配平得到离子方程式;
(6)步骤2中,若在步骤二中滴入酸性高锰酸钾溶液不足,则会有部分草酸根离子未被氧化,在步骤三中则会造成消耗酸性高锰酸钾溶液的量偏大,从而计算出的铁的量增多,含量偏高.
解答:解:(1)用铁和稀硫酸制备绿矾(FeSO4?7H2O)过程中,加入的铁粉需要过量,防止亚铁离子被氧化,反应为2Fe3++Fe=3Fe2+
故答案为:铁,防止Fe2+被氧化;
(2)溶液中得到绿矾的实验操作是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤,干燥步骤得到,所以选择顺序为bcae;
故答案为:bcae;
(3)根据配制一定物质的量浓度的溶液的操作步骤判断:在配制物质的量浓度的溶液时,要经过:计算→称量→溶解→移液、洗涤→振荡→定容→摇匀等步骤;过程中使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有250ml的容量瓶;
故答案为:250ml容量瓶;洗涤;
(4)加入锌粉的目的是将Fe3+恰好还原成Fe2+
故答案为:还原Fe3+为Fe2+
(5)在步骤3中发生的离子反应为高锰酸钾在酸溶液中氧化亚铁离子为铁离子,本身被还原为锰离子的反应,反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,故答案为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
(6)在步骤二中滴入酸性高锰酸钾溶液不足,则会有部分草酸根离子未被氧化,在步骤三中则会造成消耗酸性高锰酸钾溶液的量偏大,从而计算出的铁的量增多,含量偏高;
故答案为:偏高;
点评:本题考查较为综合,涉及到溶液的配制、滴定和结晶等操作,注意基础实验知识的积累,把握实验步骤、原理和注意事项等问题,题目难度中等.
练习册系列答案
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(2011?四川)三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O43]?xH2O)是一种光敏材料,在110℃可完全失去结晶水.为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量,某实验小组做了如下实验:
(1)铁含量的测定
步骤一:称量5.00g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氧化成二氧化碳,同时,MnO4-被还原成Mn2+.向反应后的溶液中计入一小匙锌粉,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,溶液仍呈酸性.
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/L KMnO4溶液19.98mL
请回答下列问题:
①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是:称量、
溶解
溶解
、转移、洗涤并转移、
定容
定容
摇匀.
②加入锌粉的目的是
将Fe3+恰好还原成Fe2+
将Fe3+恰好还原成Fe2+

③写出步骤三中发生反应的离子方程式
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

④实验测得该晶体中铁的质量分数为
11.2%
11.2%
.在步骤二中,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”)
(2)结晶水的测定
加热晶体,烘干至恒重,记录质量;在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体,称量并记录质量;加热至110℃,恒温一段时间,至于空气中冷却,称量并记录质量;计算结晶水含量.请纠正实验过程中的两处错误;
加热后的晶体要在干燥器中冷却
加热后的晶体要在干燥器中冷却
两次称量质量差不超过0.1g
两次称量质量差不超过0.1g
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
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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