Question

【题目】某研究小组以绿矾为原料制备化合物A[KxFe（Ⅲ）y（C2O4）znH2O]，并通过如下实验步骤测定A的化学式：
步骤1：准确称取A样品4.910g，干燥脱水至恒重，残留物质量为4.370g；
步骤2：准确称取A样品4.910g置于锥形瓶中，加入足量的3.000molL﹣1的H2SO4溶液和适量蒸馏水，用0.5000molL﹣1的KMnO4溶液滴定，当MnO4﹣恰好完全被还原为Mn2+时，消耗KMnO4溶液的体积为24.00mL；
步骤3：将步骤1所得固体溶于水，加入铁粉0.2800g，恰好完全反应．
（1）①检验A中是否含有Fe2+可选用的试剂是（填字母）．
a．KSCN溶液 b．KMnO4溶液 c．K3[Fe（CN）6]溶液
②证明A中含有钾元素的方法是 ．
（2）步骤2中发生反应的离子方程式为 ．
（3）通过计算确定化合物A的化学式（请写出计算过程）．

Answer 1

【答案】
（1）c；用洁净的铂丝沾取A样品，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，若能看到紫色火焰，则证明A中含有K元素
（2）2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O
（3）解：n（H2O）= =0.03000mol，n（Fe3+）=2n（Fe）=2× =0.01000mol，由方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O知：n（C2O42﹣）= ×n（KMnO4）= ×0.5000mol/L×0.02400L=0.03000mol，根据离子电荷守恒：n（K+）+3n（Fe3+）=2n（C2O42﹣），n（K+）=0.03000mol，n（K+）：n（Fe3+）：n（C2O42﹣）：n（H2O）=0.03000mol：0.01000mol：0.03000mol：0.03000mol=3：1：3：3，所以：x：y：z：n=3：1：3：3，A为K3Fe（C2O4）33H2O，

答：化合物A的化学式为：K3Fe（C2O4）33H2O

【解析】解：（1.）①a．KSCN溶液，遇到亚铁离子不变色，不能证明亚铁离子的存在，故a错误；
b．酸性KMnO4溶液，遇到亚铁离子褪色，可以检验亚铁离子的存在，但该溶液中含有草酸根离子，草酸根离子和高锰酸钾也能发生氧化还原反应，所以不能检验A中的亚铁离子，故b错误；
c．K3[Fe（CN）6]溶液遇到亚铁离子变蓝色，可以证明亚铁离子的存在，故c正确；
所以答案是：c；
②钾元素属于碱金属元素，通常用焰色反应进行检验，用洁净的铂丝沾取A样品，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，若能看到紫色火焰，则证明A中含有K元素，
所以答案是：用洁净的铂丝沾取A样品，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，若能看到紫色火焰，则证明A中含有K元素；
（2.）反应中MnO4﹣→Mn2+ ， Mn元素由+7价→+2价，一得5个电子；C2O42﹣→CO2 ， C元素由+3价→+4价，一个C2O42﹣失去2个电子，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=10，由电子守恒和原子守恒可知，反应为5C2O42﹣+2MnO4﹣+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，
所以答案是：2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O；