Question

（10分）化合物K_xFe(C₂O₄)_y·zH₂O是一种重要的光化学试剂，其中铁为＋3价。分别称取该样品0.491g两份，其中一份在110℃干燥脱水，至质量恒定为0.437g。另一份置于锥形瓶中，加入足量的3mol/LH₂SO₄和适量的蒸馏水，加热到75℃，趁热加入0.0500mol/L KMnO₄溶液24.0mL，恰好完全反应；再向溶液中加入适量的某种还原剂，将Fe^3＋完全转化为Fe^2＋，该溶液中Fe^2＋刚好与4.0mL 0.0500mol/L KMnO₄溶液完全反应。通过计算，分别求：
（1）0.491g样品中结晶水的物质的量。
（2）化合物中草酸根的质量分数。
（3）化合物的化学式。
已知：2KMnO₄＋5H₂C₂O₄＋3H₂SO₄＝2MnSO₄＋K₂SO₄＋10CO₂↑＋8H₂O
MnO₄^-＋5Fe²⁺＋8H⁺＝Mn²⁺＋5Fe³⁺＋4H₂O

Answer 1

（1）0.00300mol （2）53.8％（3）K₃Fe(C₂O₄)₂·3H₂O

（1）n(H₂O) = (0.491g-0.437g)／18g·mol^-1 = 0.00300mol
（2）n(C₂O₄^2-) = 0.0500mol·L^-1×0.024L×5／2 = 0.00300mol
m(C₂O₄^2-) = 0.00300mol×88g·mol^-1 = 0.264g
w(C₂O₄^2-) = 0.264g／0.491g ×100％ = 53.8％
（3）因为n (Fe^3＋) = n(Fe²⁺) =" 0.0500" mol·L^-1×0.004L×5 = 0.00100mol
故有：1 : y : z =" 0.00100mol" : 0.00300mol : 0.00300mol =" 1" : 3 : 3
则：Y =" 3" ,  z = 3
根据电荷守恒有：x+3 =" 2y," 得 x = 3
所以，化合物的化学式为：K₃Fe(C₂O₄)₂·3H₂O