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5.某兴趣小组拟制备K3[Fe(C2O43]•3H2O晶体
Ⅰ.查阅资料
K3[Fe(C2O43]•3H2O是翠绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,具有光敏性,光照分解.110℃失去结晶水,230℃时分解.K3[Fe(C2O43]•3H2O的摩尔质量是491g/moL
Ⅱ.制备产品
实验步骤如下:
①取27.8gFeSO4•7H2O和K2C2O4反应生成草酸亚铁
②将草酸亚铁(FeC2O4)和适量K2C2O4的混合溶液置于40℃的恒温水浴中,逐滴加入 6% H2O2,边加边搅拌,使Fe2+充分被氧化.反应体系中生成K3[Fe(C2O43]的同时还有部分Fe(OH)3沉淀
③向②所得浊液中加入1mol/LH2C2O4溶液,使溶液变为翠绿色
④加热浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,称量产品的质量为ag
请回答下列问题:
(1)第②步需要控制水浴40℃,温度不能太高的主要目的:避免H2O2分解,若第④步冷却时间较长,需将溶液置于冷暗处,原因是:防止K3[Fe(C2O43]长时间见光引起分解.
(2)第②步中,为检验Fe2+是否已完全被氧化,可选用b.试剂(填字母)
A.NaOH溶液       B.K3Fe(CN)6溶液    C.苯酚溶液     D.KSCN溶液
(3)请写出第③步中加入H2C2O4溶液将Fe(OH)3沉淀反应生成K3[Fe(C2O43]的化学反应方程式:2Fe(OH)3+3 H2C2O4+3K2C2O4→2K3[Fe(C2O43]+6H2O.
(4)步骤④中的实验操作需要下列仪器中的①③⑥(填仪器的编号).
①酒精灯 ②燃烧匙 ③烧杯 ④广口瓶 ⑤研钵 ⑥玻璃棒
(5)有同学为提高产率,避免第④步加热浓缩过程中K3[Fe(C2O43]的少量分解,依据查阅的资料提出新的结晶方案:将步骤③得到的溶液中加入乙醇,过滤,洗涤,干燥,称量.

分析 (1)H2O2受热易分解,K3[Fe(C2O43]•3H2O具有光敏性,光照分解;
(2)Fe2+与K3Fe(CN)6溶液会产生蓝色沉淀,沉淀俗称滕氏蓝;
(3)溶液中有K2C2O4,加入H2C2O4溶液将Fe(OH)3沉淀反应生成K3[Fe(C2O43],根据元素守恒可写出化学方程式;
(4)步骤④中的实验操作涉及蒸发、过滤等操作;
(5)K3[Fe(C2O43]•3H2O易溶于水,难溶于乙醇,据此答题.

解答 解:(1)H2O2受热易分解,所以第②步需要控制水浴40℃,温度不能太高,K3[Fe(C2O43]•3H2O具有光敏性,光照分解,所以第④步冷却时间较长,需将溶液置于冷暗处,
故答案为:避免H2O2分解;防止K3[Fe(C2O43]长时间见光引起分解;
(2)Fe2+与K3Fe(CN)6溶液会产生蓝色沉淀,沉淀俗称滕氏蓝,检验Fe2+是否已完全被氧化,可以用K3Fe(CN)6溶液,
故答案为:b;
(3)溶液中有K2C2O4,加入H2C2O4溶液将Fe(OH)3沉淀反应生成K3[Fe(C2O43],反应的化学方程式为2Fe(OH)3+3 H2C2O4+3K2C2O4→2K3[Fe(C2O43]+6H2O,
故答案为:2Fe(OH)3+3H2C2O4+3K2C2O4→2K3[Fe(C2O43]+6H2O;
(4)步骤④中的实验操作涉及蒸发、过滤等操作,需要酒精灯、烧杯、玻璃棒,而用不到广口瓶、研钵、燃烧匙等,
故答案为:①③⑥;
(5)K3[Fe(C2O43]•3H2O易溶于水,难溶于乙醇,所以步骤③得到的溶液中加入乙醇,便于K3[Fe(C2O43]的析出,减少晶体损失,
故答案为:乙醇.

点评 本题考查了K3[Fe(C2O43]•3H2O晶体的制取方法,注意基础实验知识的积累,把握实验步骤、原理和注意事项等问题,题目难度中等.

练习册系列答案
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  I1I2I3 I4 I5
 电离能/KJ•mol-1 7381451 7733 10540 13630 
(1)M是Mg(填元素符号),该金属晶体的堆积模型为六方最密堆积(填六方最密堆积或面心立方最密堆积)配位数为12.
(2)基态Ti3+中未成对电子数有1个,Ti的基态原子外围电子排布式为4d25s2
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,纳米TiO2催化的一个实例如图2所示.化合物甲的分子式中采取sp2杂化的碳原子数为7,化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C.
(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl相似,如图3所示.该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有12个,该晶体的化学式为TiN.

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①KMnO4    ②K3[Fe(CN)6]③NaOH         ④KSCN
为了更完全的沉淀,试剂X为H2O2
(2)试剂Y用于调节pH以除去杂质,Y可选用下列试剂中的(填序号)cd.
a.NaOH   b.NH3•H2O   c.CuO   d.Cu2(OH)2CO3   e.CuSO4
调节pH至4~5的原因是使溶液中Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,Cu2+离子不沉淀.
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(5)该装置存在缺陷,请写出:缺少防止倒吸装置安全瓶.
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B.空气中低温蒸干
C.HCl气流中加热烘干
D.HCl气流中低温烘干
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