Question

【题目】草酸合铁(III)酸钾晶体[K3[Fe(C2O4)3]·3H2O]是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。某科研团队以硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]为原料制备草酸合铁(III)酸钾晶体的具体流程如图：

回答下列问题：

（1）配制100mL1.00mol·L-1的硫酸亚铁铵溶液。溶液配制过程中需用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外，还有___。在配制时需加入适量稀硫酸的目的是___。

（2）取12.5mL硫酸亚铁铵溶液于烧杯中，水浴加热至100℃，缓缓滴入饱和H2C2O4溶液，有黄色沉淀(FeC2O4·2H2O)生成，反应的离子方程式为___。

（3）在“酸溶”操作中，需保持溶液的pH为3.5，溶液中=___。(H2C2O4的Ka1=10-1.25，Ka2=10-4.27)。

（4）在“反应”中，先维持40℃水浴加热，滴加10mL6%H2O2溶液，一段时间后，再微沸2min；然后冷却，继续交替滴加H2C2O4和K2C2O4溶液直至溶液呈亮绿色。维持40℃水浴加热使最终所得产品产率最高的原因是__，溶液微沸的目的是__。

（5）经“步骤I”结晶、抽滤、洗涤、避光干燥，最终得到产品5.45g，产品的产率为____(保留1位小数)。

（6）草酸合铁(I)酸钾晶体为光敏配合物，应避光保存，光照时会发生光化学分解反应生成草酸钾和草酸亚铁，同时有气体生成，反应的化学方程式为___。

Answer 1

【答案】胶头滴管、100mL容量瓶 防止Fe2+和NH水解 Fe2++H2C2O4=FeC2O4↓+2H+ 101.48 低于40℃氧化反应速率太慢，高于40℃H2O2易分解 除去过量的H2O2 88.8% K3[Fe（C2O4）3]3H2O2K2C2O4+2FeC2O4+2CO2↑+6H2O

【解析】

硫酸亚铁铵溶液在草酸的作用下，可溶解，再在过氧化氢的作用下，亚铁离子被氧化为铁离子，最终经过洗涤、干燥得到晶体。

(1)配制100mL的硫酸亚铁铵溶液，需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶，胶头滴管；加入硫酸，提供酸性环境，可防止Fe2+和NH水解；

(2)硫酸亚铁铵溶液，水浴加热至100℃，滴入饱和H2C2O4溶液，有黄色沉淀(FeC2O4·2H2O)生成，反应的离子方程式为：Fe2++H2C2O4=FeC2O4↓+2H+；

(3)已知H2C2O4的，，又该溶液的pH为3.5，则溶液中；

(4)在“反应”中，先维持40℃水浴加热，滴加10mL6%H2O2溶液，一段时间后，再微沸2min；维持40℃水浴加热的原因是低于40℃氧化反应速率太慢，高于40℃时H2O2易分解；溶液微沸的目的是除去过量的H2O2；

(5)草酸合铁(III)酸钾晶体[K3[Fe(C2O4)3]·3H2O]由12.5mL1.00mol·L-1的硫酸亚铁铵溶液制得，二者是1:1的关系，则草酸合铁(III)酸钾晶体的理论产量为，产品的产率为；

(6）草酸合铁(I)酸钾晶体光照时会发生光化学分解反应生成草酸钾和草酸亚铁，同时有气体生成，反应的化学方程式为：K3[Fe（C2O4）3]3H2O2K2C2O4+2FeC2O4+2CO2↑+6H2O。