Question

13．草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体[K_xFe _y（C₂O₄）_z•nH₂O]是一种光敏材料，为测定该晶体中各离子的含量和结晶水的含量，某实验小组实验步骤为：（1）称量9.820g草酸合铁酸钾晶体，加热脱水得无水物质量为8，74g．（2）将所得固体配制成250mL溶液．（3）取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，滴加酸性KMnO₄溶液发生反应：5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，恰好消耗0.1000mol/L KMnO₄溶液24.00mL．下列说法正确的是（　　）

• A． 9.820g晶体中含有C₂O₄^2-的物质的量为0.006mol
• B． 配制草酸合铁酸钾溶液玻璃仪器只需烧杯和玻璃棒
• C． 该晶体的化学式为K₃Fe（C₂O₄）₃•6H₂O
• D． 9.820g样品中含K⁺的物质的量为0.06 mol

Answer 1

分析 A、根据化合价变化，高锰酸钾中的锰原子化合价降低，被还原，C₂O₄^2-全部转化成CO₂，化合价变化+3→+4，根据电子守恒计算；
B、必须使用到250mL的容量瓶和胶头滴管；
C、根据电子守恒计算出C₂O₄^2- 的物质的量，再求出三草酸合铁酸钾的质量，计算出结晶水的物质的量，得出分子式即可；
D、根据求算出的02molK₃Fe（C₂O₄）₃的物质的量结合分子式计算钾离子的物质的量．

解答 解：A、高锰酸钾得到电子等于C₂O₄^2-失去的电子，n_得=0.1000mol/L×0.024L×（7-2）=0.012mol；C₂O₄^2-全部转化成CO₂，化合价变化+3→+4，根据电子守恒  n（C₂O₄^2-）=$\frac{0.012mol}{（2-1）×2}$=0.006mol，故A正确；
B、需要配制成250mL溶液，必须使用到250容量瓶和胶头滴管，故B错误；
C、高锰酸钾得到电子等于C₂O₄^2-失去的电子，n_得=0.1000mol/L×0.024L×（7-2）=0.012mol；C₂O₄^2-全部转化成CO₂，化合价变化+3→+4，根据电子守恒  n（C₂O₄^2-）=$\frac{0.012mol}{（2-1）×2}$=0.006mol；250mL原溶液C₂O₄^2-的物质的量为0.006mol×10=0.06mol，故n[K₃Fe（C₂O₄）₃]=0.06mol×$\frac{1}{3}$=0.02mol，9.820g三草酸合铁酸钾晶体中结晶水的质量为：9.820-8.74=1.08（g），故n（H₂O）=$\frac{1.08g}{18g/mol}$=0.06mol，即0.02molK₃Fe（C₂O₄）₃中还有0.06molH₂O，结晶水数目为3，故该晶体的化学式为K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O，故C错误；
D、9.820g样品即0.02molK₃Fe（C₂O₄）₃中含K⁺的物质的量为0.06mol，故D正确．
故选AD．

点评 本题借助滴定，考查学生分析、理解信息能力及计算能力，该题难度稍大，需要耐心分析题中数据．