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【题目】三草酸合铁酸钾晶体(K3[FeC2O43]xH2O)(其中铁的化合价为+3价)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:

Ⅰ.铁含量的测定

步骤1:称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250mL溶液。

步骤2:取溶液25..00mL于锥形瓶中,酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根(C2O42)恰好全部被氧化成CO2,同时,MnO4被还原成Mn2+;向反应后的溶液中加入锌粉至黄色刚好消失,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3:用0.010mol/LKMnO4溶液滴定步骤2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2、步骤3操作,滴定消耗0.010mol/LKMnO4溶液19.98mL

请回答下列问题:

1)步骤2中加入锌粉至黄色刚好消失,目的是_____

2)写出步骤3中发生反应的离子方程式_____

3)根据实验数据,测得该晶体中铁元素的质量分数为_____

4)若步骤2中加入的KMnO4溶液的量不足,则测得的铁含量_____(选填“偏低”“偏高”或“不变”)

Ⅱ.结晶水的测定

5)采用热重分析仪测定三草酸合铁酸钾晶体K3[FeC2O43]xH2O110℃时的失重率为a%,则晶体

化学式中结晶水个数x的计算式为_____。(用含a的代数式表示)(已知:三草酸合铁酸钾的摩尔质量MK3[FeC2O43])=437g/mol

【答案】Fe3+恰好还原成Fe2+ 5Fe2++MnO4+8H+5Fe3++Mn2++4H2O 11.2% 偏高

【解析】

1)锌粉具有还原性,加入锌粉的目的是将Fe3+恰好还原成Fe2+

2Fe2+被高锰酸钾溶液氧化成Fe3+

3)根据5Fe2++MnO4+8H+5Fe3++Mn2++4H2O,计算铁元素的质量分数;

4)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,在步骤三中会继续消耗酸性高锰酸钾;

5)由失重率为a%可知,晶体中水的质量分数是a%

1)锌粉具有还原性,加入锌粉的目的是将Fe3+恰好还原成Fe2+,使得步骤三的反应得以进行并测定铁的含量;

2Fe2+被氧化成Fe3+MnO4被还原成Mn2,反应方程式为:5Fe2++MnO4+8H+5Fe3++Mn2++4H2O

3)根据离子方程式计算,nFe)=5nMnO4)=×0.01 molL1×103×101.0×102molmFe)=56 gmol1×1.0×102mol0.56g,晶体中铁的质量分数为:wFe)=×100%11.2%

4)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;

5)由失重率为a%可知:a%,解得:x

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假设:溶液中的NO3

假设________________

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实验步骤

实验现象

结论

实验

向盛有25mL0.1mol·L1BaCl2溶液的烧杯中缓慢通入纯净的SO2气体

______

假设成立

实验

向盛有25mL0.1mol· L1Ba(NO3)2溶液的烧杯中缓慢通入纯净的SO2气体

______

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实验步骤

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实验

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______

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______

______

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