题目内容

1．化合物A【KxFe（C2O4）7•zH2O，其中铁元素为+3价】是一种重要的光化学试剂．
（1）制备化合物A的实验流程如下：

①上述流程中，过滤操作使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒．
②上述流程“操作X”中加入H2O2的作用是氧化剂（填“氧化剂”或“还原剂”）．
（2）测定化合物A的化学式实验步骤如下：
a．准确称取A样品4.91g，干燥脱水至恒重，残留物质的质量为4.37g；
b．将步骤a所得固体溶于水，加入还原铁粉0.28g，恰好完全反应；
c．另取A样品4.91g置于锥形瓶中，加入足量的3mol/L的H2SO4溶液和适量蒸馏水，再加入0.50mol/L的KMnO4溶液24.0mL，微热，恰好完全反应：
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O
请通过计算填空：
①4.91gA样品中含结晶水的物质的量为0.03mol．
②A样品中$\frac{n（F{e}^{3+}）}{n（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}$=1：3．
③A的化学式为K3Fe（C2O4）3•3H2O．

分析 制备化合物A的实验流程：FeSO4•7H2O溶解在硫酸中，得到的溶液含有亚铁离子，和硫酸根离子，向其中加草酸，得到草酸亚铁沉淀，过滤、洗涤后，向得到的草酸亚铁中加草酸和H2O2，得到化合物A；
（1）①过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；
②操作X得到的物质中铁元素应该为+2价（草酸亚铁），而化合物A中铁元素为+3价，故H2O2的作用是把Fe2+转化为Fe3+；
（2）a、准确称取A样品4.91g，干燥脱水至恒重，减少的质量为水的质量，n（H2O）=$\frac{4.91g-4.37g}{18g/mol}$=0.03mol，
b、将步骤a所得固体溶于水，加入还原铁粉0.28g，发生化学反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，可得n（Fe3+）；
c、另取A样品4.91g置于锥形瓶中，加入足量的3mol/L的H2SO4溶液和适量蒸馏水，再加入0.50mol/L的KMnO4溶液24.0mL，微热，恰好完全反应：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O可计算n（C2O42-），由离子守恒知n（K+），由x：1：y：z=n（K+）：n（Fe3+）：n（C2O42-）：n（H2O），据此分析．

解答 解：（1）过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：烧杯；漏斗；玻璃棒；
②制备化合物A的实验流程中的FeSO4和H2C2O4都具有还原性，故操作X得到的物质中铁元素应该为+2价，而化合物A中铁元素为+3价，故H2O2的作用应该是把Fe2+转化为Fe3+，作氧化剂；
故答案为：氧化剂；
（2）①a、准确称取A样品4.91g，干燥脱水至恒重，残留物质的质量为4.37g，减少的质量为水的质量，n（H2O）=$\frac{4.91g-4.37g}{18g/mol}$=0.03mol；
故答案为：0.03；
②b、将步骤a所得固体溶于水，加入还原铁粉0.28g，发生化学反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，则n（Fe3+）=2n（Fe）=2×$\frac{0.28g}{56g/mol}$=0.01mol，
c、另取A样品4.91g置于锥形瓶中，加入足量的3mol/L的H2SO4溶液和适量蒸馏水，再加入0.50mol/L的KMnO4溶液24.0mL，微热，恰好完全反应：
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O，知：n（C2O42-）=n（H2C2O4）=$\frac{5}{2}$n（KMnO4）=$\frac{5}{2}$×0.05mol/l×0.24L=0.03mol，则A样品中$\frac{n（F{e}^{3+}）}{n（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}$=0.01mol：0.03mol=1：3，
故答案为：1：3；
③由电荷守恒知：n（K+）+3n（Fe3+）=2n（C2O42-），n（K+）+3×0.01mol=2×0.03mol，n（K+）=0.03mol，4.91g样品AKxFe（C2O4）y•zH2O中，x：1：y：z=n（K+）：n（Fe3+）：n（C2O42-）：n（H2O）=0.03mol：0.01mol：0.03mol：0.03mol=3：1：3：3，x=3，y=3，z=3，故A的化学式为K3Fe（C2O4）3•3H2O，
故答案为：K3Fe（C2O4）3•3H2O．

点评 本题考查了物质的制备和探究物质组成，题目难度中等，注意掌握质量守恒定律、电荷守恒在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学实验、化学计算能力．

练习册系列答案
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18．表中的试剂与操作及现象对应关系错误的是（　　）
选项 试剂操作及现象
A氯水 滴加NaOH溶液，溶液颜色褪去，再加浓盐酸，溶液颜色恢复
B CaCl2向两支盛有CaCl2溶液的试管中分别通入CO2和CO，均无沉淀产生
C AgNO3滴加氨水，产生沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解
D  铝粉 滴加NaOH溶液，产生气体，继续滴加，产生白色沉淀
A．AB．BC．CD．D
19．下列溶液中Cl-浓度最大的是（　　）
A．800mL0.5mol/L的NaCl溶液B．100mL0.3mol/L的AlCl3溶液
C．500mL0.3mol/L的CaCl2溶液D．300mL0.3mol/L的MgCl2溶液
16．甲苯（C7H8）和甘油（C3H8O3）的混合物中，氧的质量分数为34%，则碳的质量分数为57.3%．
3．根据所学知识回答：
（1）近年来，我国高铁迅猛发展，为人们的出行带来便利．人们利用如下反应焊接铁轨：
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（2）钠元素有NaCl、Na2O2、NaHCO3、Na2SiO3等多种重要的化合物．请根据题意选择钠的化合物的化学式填空：其中常用来作为潜水艇和呼吸面具中氧气来源的淡黄色固体是Na2O2，常用来烘制糕点，也可用作抗酸药的是NaHCO3．
（3）向FeCl2溶液中通入Cl2，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．向所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成红色，我们可以利用这一现象检验Fe3+的存在．
6．在体积为2L的恒容密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后，发生反应：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0，CO和CH3OH （g）的物质的量随时间的变化如下表表示：则下列说法错误的是（　　）
t/min031012
n（CO）/mol210.50.5
n（CH3OH）/mol011.51.5
A．在0～3min内，用H2表示的平均反应速率为0.33mol•L-1•min-1
B．在该条件下，上述反应的平衡常数为3
C．反应达平衡时，CH3OH （g）的体积分数为50%
D．要增大反应速率且增大 CH3OH （g）在混合物中的体积分数，可采用压缩体积，增大体系压强的措施
13．下列难溶盐的饱和溶液中，Ag+浓度大小顺序正确的是（已知：Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=1.5×10-16，Ksp（AgBr）=7.7×10-13）（　　）
A．AgCl＞AgI＞AgBrB．AgCl＞AgBr＞AgIC．AgBr＞AgCl＞AgID．AgBr＞AgI＞AgCl
10．CH4和CO2混合气体的密度与同温同压下NO的密度相同，混合气体中CH4和CO2的质量比为（　　）
A．1：1B．5：3C．33：11D．11：4
11．化学与生产、生活、科技等密切相关，下列说法不正确的是（　　）
A．用蘸有浓氨水的棉棒检验输送氯气的管道是否漏气
B．研发使用高效催化剂，可提高反应中原料的转化率
C．用K2FeO4取代Cl2处理饮用水，可杀菌消毒，还能沉降水中的悬浮物
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