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三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体K3[Fe(C2O43]?3H2O可用于摄影和蓝色印刷.可用如下流程来制备.
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根据题意完成下列各题:
(1)若用铁和稀硫酸制备FeSO4?7H2O
 
(填物质名称)往往要过量,理由是
 

(2)要从溶液中得到绿矾,必须进行的实验操作是
 
.(按前后顺序填)
a.过滤洗涤  b.蒸发浓缩  c.冷却结晶    d.灼烧    e.干燥
某课外化学兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O43]?3H2O)中铁元素含量,做了如下实验:
步骤一:称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml溶液.
步骤二:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同时,MnO-4.被还原成Mn2+.向反应后的溶液中加入一定量锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍里酸性.
步骤三:用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02ml,滴定中MnO4,被还原成Mn2+
重复步骤二、步骤三操作,滴定消耗0.010mol/LKMnO4溶液19.98ml;
回答43-46小题:
(3)配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有
 
;主要操作步骤依次是:称量、
 
、转移、
 
、定容、摇匀.
(4)加入锌粉的目的是
 

(5)实验测得该晶体中铁的质量分数为
 
.在步骤二中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量
 
.(选填“偏低”“偏高”“不变”)
(6)某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O43])在一定条件下加热分解,所得固体的质量为5.42g,同时得到密度为1.647g/L(已折合成标准状况下)气体.研究固体产物得知,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3.写出该分解反应的化学方程式
 
分析:(1)亚铁离子易被空气中的氧气氧化为铁离子,需要加入过量的铁粉避免亚铁离子被氧化;
(2)根据溶液来得到晶体来分析实验操作;
(3)根据实验操作的步骤以及每步操作需要仪器确定反应所需仪器;
(4)锌粉能与Fe3+反应,加入锌粉的目的是将Fe3+恰好还原成Fe2+
(5)依据化学方程式或离子方程式计算,注意配制溶液的体积变化;加入的KMnO4的溶液的量不足,导致草酸根有剩余,再滴定亚铁离子时,进行与高锰酸钾反应,使的滴定亚铁离子消耗的高锰酸钾的体积偏大;
(6)根据气体的密度为求出其摩尔质量,然后根据摩尔质量和质量守恒来判断成分;依据信息:固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3,结合电子得失守恒,可推测铁元素只能以亚铁和铁单质的形式存在;最后写出方程式.
解答:解:(1)亚铁离子易被空气中的氧气氧化为铁离子,需要加入过量的铁粉避免亚铁离子被氧化,2Fe3++Fe=3Fe2+
故答案为:铁;防止亚铁离子被氧气氧化;
(2)将混合液来制备绿矾时应先将溶液加热浓缩、然后冷却结晶,将析出的固体过滤、洗涤、干燥,即可得到绿矾,故答案为:bcae;
(3)配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到250mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管;
故答案为:250ml容量瓶;溶解,洗涤;
(4)向反应后的溶液中加入一小匙锌粉,加热至溶液完全由黄色变为浅绿色,说明加入锌粉的目的是将Fe3+恰好还原成Fe2+
故答案为:将Fe3+还原成Fe2+,为进一步测定铁元素的含量做准备;
(5)再重复(1)、(2)步骤两次,滴定消耗0.01moL/KMnO4溶液平均体积为19.98mL;
    5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
  5mol    1mol
n(Fe2+) 0.010×0.01998mol
配制成250moL溶液,取所配溶液25.00moL进行的中和滴定实验,含亚铁离子物质的量n(Fe2+)=5×0.010×0.01998mol:所以250ml溶液中亚铁离子物质的量为:10×5×0.010×0.01998mol:铁的质量分数ω(Fe)=[10×5×0.010×0.01998mol×56 g/mol]÷5.000 g×100%=11.12%;
加入的KMnO4的溶液的量不足,导致草酸根有剩余,再滴定亚铁离子时,进行与高锰酸钾反应,使的滴定亚铁离子消耗的高锰酸钾的体积偏大,导致测定的亚铁离子的物质的量偏大,故铁元素的质量偏大,计算测定的铁元素的质量分数偏高,
故答案为:11.12%;偏高;
(6)气体密度为1.647g/L,其摩尔质量为1.647g/L×22.4L/mol=36.9g/mol,所以气体为CO和C02,两者的物质的量之比
44-36.9
36.9-28
=
4
5
,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3,结合电子得失守恒,可推测铁元素只能以亚铁和铁单质的形式存在,故方程式为:2K3[Fe(C2O43]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2↑;
故答案为:2K3[Fe(C2O43]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2
点评:本题考查较为综合,涉及到溶液的配制、滴定操作的指示剂选择,氧化还原反应的离子方程式的书写,化学方程式的计算,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.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?四川)三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O43]?xH2O)是一种光敏材料,在110℃可完全失去结晶水.为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量,某实验小组做了如下实验:
(1)铁含量的测定
步骤一:称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250mL溶液.
步骤二:取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳,同时,MnO4-被还原成Mn2+.向反应后的溶液中计入一小匙锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍呈酸性.
步骤三:用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02mL滴定中MnO4-被还原成Mn2+
重复步骤二、步骤三操作,滴定消耗0.010mol/L KMnO4溶液19.98mL
请回答下列问题:
①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是:称量、
溶解
溶解
、转移、洗涤并转移、
定容
定容
摇匀.
②加入锌粉的目的是
将Fe3+恰好还原成Fe2+
将Fe3+恰好还原成Fe2+

③写出步骤三中发生反应的离子方程式
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

④实验测得该晶体中铁的质量分数为
11.2%
11.2%
.在步骤二中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量
偏高
偏高
.(选填“偏低”“偏高”“不变”)
(2)结晶水的测定
加热晶体,烘干至恒重,记录质量;在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体,称量并记录质量;加热至110℃,恒温一段时间,至于空气中冷却,称量并记录质量;计算结晶水含量.请纠正实验过程中的两处错误;
加热后的晶体要在干燥器中冷却
加热后的晶体要在干燥器中冷却
两次称量质量差不超过0.1g
两次称量质量差不超过0.1g

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体(K3[Fe(C2O43]?3H2O)有很重要的用途.可用如图流程来制备.根据题意完成下列各题:

(1)若用铁和稀硫酸制备绿矾(FeSO4?7H2O)过程中,其中
(填物质名称)往往要过量,理由是
防止Fe2+被氧化
防止Fe2+被氧化

(2)要从溶液中得到绿矾,必须进行的实验操作是
bcae
bcae
.(按前后顺序填)
a.过滤洗涤     b.蒸发浓缩     c.冷却结晶    d.灼烧    e.干燥
某兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O43]?3H2O)中铁元素含量,做了如下实验:
步骤1:称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml溶液.
步骤2:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同时,MnO4-被还原成Mn2+.向反应后的溶液中加入一定量锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍里酸性.
步骤3:在酸性条件下,用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,共做三次实验,平均消耗KMnO4溶液20.00ml,滴定中MnO4-,被还原成Mn2+
(3)步骤1中,配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有
250ml容量瓶
250ml容量瓶
;主要操作步骤依次是:称量、溶解、转移、
洗涤
洗涤
、定容、摇匀.
(4)步骤2中,加入锌粉的目的是
还原Fe3+为Fe2+
还原Fe3+为Fe2+

(5)步骤3中,发生反应的离子方程式为:
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O

(6)步骤2中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量
偏高
偏高
.(选填“偏低”、“偏高”、“不变”)
(7)某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O43])在一定条件下加热分解,所得固体的质量为5.42g,同时得到密度为1.647g/L(已折合成标准状况下)气体.研究固体产物得知,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3.写出该分解反应的化学方程式
2K3[Fe(C2O43]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2
2K3[Fe(C2O43]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2

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三草酸合铁酸钾晶体[K3Fe(C2O43?xH2O]是一种光敏材料,为测定该晶体中草酸根的含量和结晶水的含量,某实验小组实验步骤为:
(1)称量9.820g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250mL溶液.
(2)取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,滴加酸性KMnO4溶液至C2O42-全部转化成CO2,同时MnO4-被转化成Mn2+,恰好消耗0.1000mol/LKMnO4溶液24.00mL.[K3Fe(C2O43的相对分子质量为437]
下列说法正确的是(  )

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三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体(K3[Fe(C2O43]?3H2O)有很重要的用途.可用如下流程来制备.根据题意完成下列各题:
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(1)若用铁和稀硫酸制备绿矾(FeSO4?7H2O)过程中,其中
 
(填物质名称)往往要过量,理由是
 

(2)要从溶液中得到绿矾,必须进行的实验操作是
 
.(按前后顺序填)
a.过滤洗涤     b.蒸发浓缩     c.冷却结晶    d.灼烧    e.干燥
某兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O43]?3H2O)中铁元素含量,做了如下实验:
步骤1:称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml溶液.
步骤2:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同时,MnO4-被还原成Mn2+.向反应后的溶液中加入一定量锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍里酸性.
步骤3:在酸性条件下,用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,共做三次实验,平均消耗KMnO4溶液20.00ml,滴定中MnO4-,被还原成Mn2+
(3)步骤1中,配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有
 
;主要操作步骤依次是:称量、溶解、转移、
 
、定容、摇匀.
(4)步骤2中,加入锌粉的目的是
 

(5)步骤3中,发生反应的离子方程式为:
 

(6)步骤2中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量
 
.(选填“偏低”、“偏高”、“不变”)

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科目:高中化学 来源: 题型:

K3[Fe(C2O43]?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:
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(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).
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(2)在得到的FeSO4溶液中需加入少量的H2SO4酸化,目的是
 
,得到K3[Fe(C2O43]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)C2O42-可被酸性KMnO4溶液氧化为CO2气体,故实验产物中K3[Fe(C2O33]?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10.0g配成100mL溶液,从中取出20mL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(C2O43]?3H2O的质量分数为
 
[已知摩尔质量M{ K3[Fe(C2O43]?3H2O)=491g?mol-1].

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