Question

【题目】草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色难溶于水的固体，受热易分解，是生产锂电池、涂料、着色剂以及感光材料的原材料。

Ⅰ、草酸亚铁晶体的制备：

(1)步骤①硫酸亚铁铵晶体加稀硫酸溶解的原因是___________________。

(2)步骤2倾析的作用是使固液分离，具体操作是静置后，将沉淀上部的溶液倾入另一容器，从而获得固体。倾析法与普通的过滤相比，明显的优点是____________________。

(3)硫酸亚铁铵俗称莫尔盐，在空气中比一般的亚铁盐稳定，较难被氧化，其水溶液的性质与组成它的简单盐的混合溶液没有区别。设计简单实验证明硫酸亚铁铵比硫酸亚铁更稳定______________________。

Ⅱ、测定草酸亚铁的纯度：

(4)在步骤③的溶液中除发生反应MnO4-+8H++5Fe2+=5Fe3++Mn2++4H2O 外，还有另一氧化还原反应，写出该反应的离子方程式__________________ ；用KmnO4标准溶液滴定至终点的现象是_____________________。

(5)步骤④加入适量锌粉的目的是________________。

(6)相同条件下，重复滴定三次，步骤③平均消耗KmnO4标准溶液V1mL，步骤⑤平均消耗V2mL，则mg固体样品的纯度计算式为______________。(用相关字母表示，不必化简)

Answer 1

【答案】 抑制Fe2+的水解 操作简便、加快固液分离的速率(回答一个即得分) 取等物质的量的硫酸亚铁铵和硫酸亚铁固体，空气中放置相同的数分钟，用等体积和不含氧的蒸馏水溶解(各加入同浓度、等体积的硫酸)，再加入2滴同浓度的KSCN溶液，观察到硫酸亚铁溶液的颜色更深，说明硫酸亚铁铵比硫酸亚铁更稳定 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 最后一滴标准溶液加入后，锥形瓶中的溶液颜色由黄色变为淡红色，且半分钟内不褪色 将Fe3+还原为Fe2+ 4.5cV2/m×l00%

【解析】Ⅰ、（1）Fe2+易发生水解Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+,在溶解的过成中，加入与其阴离子对应的酸（硫酸）抑制Fe2+的水解，故答案为：抑制Fe2+的水解；

（2）过滤，水浸过滤纸的速度较慢；倾析法直接倾倒，相较而言，操作更为简便、分离速率也快。故答案为：操作简便、加快固液分离的速率；

（3）根据已知：硫酸亚铁铵在空气中比一般的亚铁盐稳定，可以确定实验思路，将要比较的两种盐都放置在空气中一段时间，然后比较氧化产物Fe3+的存在情况。实验过程中，要注意控制变量，即除了硫酸亚铁铵和硫酸亚铁这两种药品本身不同之外，其他的反应条件时间均要相同。实验设计表述为：取等物质的量的硫酸亚铁铵和硫酸亚铁固体，空气中放置相同的数分钟，用等体积和不含氧的蒸馏水溶解(各加入同浓度、等体积的硫酸)，再加入2滴同浓度的KSCN溶液，观察到硫酸亚铁溶液的颜色更深，说明硫酸亚铁铵比硫酸亚铁更稳定。

Ⅱ、流程的目的为测定草酸亚铁的纯度，可以通过测定Fe2+的量而间接得出草酸亚铁的量。取mg的样品晶体溶解后配制成100mL。取2OmL样液，用高锰酸钾标准溶液滴定，消耗V1mL高锰酸钾溶液。滴定后，溶液中的Fe2+转化为Fe3+，H2C2O4转化为CO2。因为样品中含有草酸铵，所以不能根据这一次滴定数据计算草酸亚铁。滴定后的溶液中存在Fe3+，加入Zn粉将Fe3+还原为Fe2+，再次用高锰酸钾溶液滴定消耗V2mL高锰酸钾溶液。

（4）草酸亚铁晶体溶于稀硫酸后，C2O42-与H+结合为H2C2O4，溶液中含有两种还原性物质：Fe2+和H2C2O4，加入KMnO4溶液后，KMnO4也能将H2C2O4氧化为CO2，发生反应为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；当高锰酸钾将Fe2+和H2C2O4反应完全后，再加入高锰酸钾，溶液会立即变红色，振荡，半分钟内颜色不会褪去，即达到滴定终点，停止滴定。

故答案为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；最后一滴标准溶液加入后，锥形瓶中的溶液颜色由黄色变为淡红色，且半分钟内不褪色；

（5）根据上述分析，步骤④中加入Zn粉的目的：将Fe3+还原为Fe2+；

（6）步骤⑤中滴定Fe2+消耗V2mL高锰酸钾溶液，根据方程式可列式子计算。

5Fe2+ + MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O

5mol1mol

ncV2×10-3mol

所以，n=5cV2×10-3(原样液取的是20mL)

所以，mg样品含有Fe2+物质的量为5cV2×10-3mol×=2.5cV2×10-2mol

所以，FeC2O4·2H2O的质量分数==4.5cV2/m×l00%