Question

K₃[Fe（C₂O₄）₃]·3H₂O[三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体]易溶于水，难溶于乙醇，可作为有机反应的催化剂。实验室可用铁屑为原料制备，相关反应过程如下。请回答下列问题：

（1）铁屑中常含硫元素，因而在制备FeSO₄时会产生有毒的H₂S气体，该气体可用氢氧化钠溶液吸收。下列吸收装置正确的是               （填序号）。

（2）在得到的FeSO₄溶液中需加入少量的H₂ SO₄酸化，目的是                  ，得到K₃[Fe(C₂O₄)₃]溶液后，加入乙醇的目的是                           。
（3）晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定，主要步骤有：①称量，②置于烘箱中脱结晶水，③冷却，④称量，⑤重复②～④至恒重，⑥计算。
步骤⑤的目的是                                                                 。
（4）C₂O可被酸性KMnO₄溶液氧化为CO₂气体，故实验产物中K₃[Fe（C₂O₃）₃]·3H₂O含量测定可用KMnO₄标准溶液滴定。
①写出滴定过程中发生反应的离子方程式                                            。
②下列滴定操作中使滴定结果偏高的是             （填序号）。

A．滴定管用蒸馏水洗涤后，立即装入标准液

B．锥形瓶在装待测液前未用待测液润洗

C．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失

D．读取标准液体积时，滴定前仰视读数，滴定后俯视读数

③取产物10.0 g配成100 mL溶液，从中取出20 mL于锥形瓶中，用浓度为0．1mol·L^－l的酸性KMnO₄溶液滴定，达到滴定终点时消耗酸性KMnO₄溶液24．00mL，则产物中K₃ [Fe（C₂O₄）₃]·3H₂O的质量分数为    [已知摩尔质量M{ K₃[Fe（C₂O₄）₃]·3H₂O）="491" g·mol^－l]。

Answer 1

（1）A（2）抑制Fe^2＋的水解 三草酸合铁酸钾难溶于乙醇，便于析出；（3）确保结晶水全部失去；
（4）①5C₂O₄^2－+2MnO₄^－+16H^＋=2Mn^2＋+10CO₂↑+8H₂O；②AC ③49.1%

试题分析：：（1）该装置中硫化氢与氢氧化钠溶液接触面积大，从而使硫化氢吸收较完全，且该装置中气压较稳定，不产生安全问题，故A正确；硫化氢与氢氧化钠接触面积较小，所以吸收不完全，故B错误；没有排气装置，导致该装置内气压增大而产生安全事故，故C错误；该装置中应遵循“长进短出”的原理，故D错误；所以选A；
（2）硫酸亚铁易水解而是其气压呈酸性，加热稀硫酸能抑制亚铁离子水解；双氧水不稳定，温度高时，双氧水易分解，为防止双氧水分解，温度应低些，根据相似相溶原理知，三草酸合铁酸钾在乙醇中溶解度小，所以可以用乙醇使三草酸合铁酸钾析出；
（3）晶体易吸水，为防止吸水步骤③需要在干燥器中进行，步骤⑤的是检验晶体中的结晶水是否已全部失去；
（4）①化合价C：+3→+4，改变量（4-3）×2=2，Mn：+7→+2，改变量（7-2）×1=5，根据化合价升降总数相等，所以在C₂O₄^2－前配5，MnO₄^－前配2，根据C和Mn原子守恒，分别在CO₂和Mn^2＋前配10和2，根据电荷守恒，在H^＋前配16，最后根据离子方程式两边的H个数相等在水前面配8，经检验离子方程式两边的氧原子相等，得到离子方程式为5C₂O₄^2－+2MnO₄^－+16H^＋=2Mn^2＋+10CO₂↑+8H₂O；
②A．滴定管没有用标准液润洗，浓度减小，消耗的标准液体积比实际体积变大，测定结果偏高；
B．锥形瓶未润洗，所取待测液的量没变，故不影响V（标准），所以滴定结果无影响
C．由于气泡的体积计入了标准液消耗的体积，使得标准液体积比实际体积增大，测定结果偏高；
D．读取标准液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数，造成V（标准）偏小，测定结果偏低；
故选AC．
③  5K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O         ~              15C₂O₄^2－          ~             6MnO₄^－
5×491g                                               6mol
x                                         24.00mL×10^－3×0.1mol·L^－l
x ＝0.982
K₃ [Fe（C₂O₄）₃]·3H₂O的质量分数0.982/2×100%＝49.1%