Question

【题目】某化学兴趣小组对m g无水三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O4)3］]受热分解产物进行探究，并对所得气体产物和固体产物进行验证（查阅资料得知：三草酸合铁酸钾热分解的气体产物中含有CO和CO2）。利用如图装置进行实验(夹持仪器已略去)。

回答下列问题：

(1)按气流方向各装置依次连接的合理顺序为______；（填接口代号，装置可重复使用）

(2)反应开始前依次进行如下操作：组装仪器、_______、加药品、通氮气一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括：①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为___________________；

(3)通入氮气的目的是_____________________。

(4)实验中观察到第一个澄清石灰水变浑浊，则说明气体产物中有____________（写化学式）。能证明分解产物中有CO气体生成的实验现象是_________________。

(5)样品完全分解后，装置B中的残留物含有FeO和Fe2O3。

(6)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。

①将装置B中完全分解后的残留物置于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化的x mol/LKMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是______。该过程发生反应的离子方程式为______。

②向上述溶液中加入过量KI-淀粉溶液，充分反应后，用y mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V mL（已知I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）。该晶体中铁的质量分数的表达式为______。

Answer 1

【答案】cabdeghfab 检查装置气密性 ②③① 排净装置中的空气，使反应生成的气体全部进入后续装置 CO2 D中黑色固体变红、第二个澄清石灰水变浑浊 当滴入最后一滴KMnO4溶液后，溶液变为粉红色，且半分钟内不褪色 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O ×100%

【解析】

(1)本套装置依次是样品受热分解、检验CO2、除去剩余CO2、干燥气体、使CO反应转化为CO2并进行检验，按照气流方向连接装置时要注意流进的导管要插入液面以下，按此原则连接导气管；

(2)连接好各装置进行实验，加入药品前，应该进行的实验操作是检验装置的气密性；反应完全后，停止加热。待充分冷却后再停止通氮气，即按②③①进行；

(3)反应开始前通氮气，可排净装置中空气，以免氧气、二氧化碳对实验干扰，同时还能使反应生成的气体全部进入后续装置；

(4)第一个澄清石灰水变浑浊证明生成二氧化碳，D中黑色固体变红、第二个澄清石灰水溶液变浑浊，证明分解产物中有一氧化碳；

(6)①用KMnO4溶液滴定Fe2+，滴定终点溶液变成粉红色，则滴定终点为：当滴入最后一滴溶液后，溶液变成粉红色，且半分钟内不褪色；KMnO4溶液将Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原为Mn2+，所以离子方程式为：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；

②该过程中发生的反应有2Fe3++2I-=2Fe2++I2；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，所以可得反应关系式Fe3+~S2O3-，则n(Fe3+)=n(S2O32-)。然后根据m=n·M计算出样品中含有铁元素的质量，最后根据×100%计算。

(1)本套装置依次是样品受热分解、检验CO2、除去剩余CO2、干燥气体、使CO反应转化为CO2并进行检验，装置连接序号为BACEDA，按照气流方向连接装置时要注意流进的导管要插入液面以下，导气管连接顺序为cabdeghfab；

(2)进行实验首先是组装仪器，有气体参加或产生的要检查装置的气密性，然后要加入药品，同时要注意排除空气成分的干扰，然后进行实验，故反应结束后的操作正确的顺序为②③①；

(3)加热无水三草酸合铁酸钾分解，检验其分解产物，为排除空气成分的干扰，排出装置中的空气，同时要把分解产生的物质最后要全部排出，所以通入氮气，排净装置中的空气，使反应生成的气体全部进入后续装置；

(4)第一个装置的澄清石灰水作用是检验CO2气体的产生。CO具有还原性，将CuO还原为Cu，同时产生CO2，所以能证明分解产物中有CO气体生成的实验现象是D中黑色固体变红、第二个澄清石灰水变浑浊；

(6)①固体中含有FeO、Fe2O3，固体用酸溶解反应后得到Fe2+、Fe3+，Fe2+具有还原性，被KMnO4溶液氧化为Fe3+，KMnO4被还原产生无色的Mn2+，所以滴定终点的现象是当滴入最后一滴KMnO4溶液后，溶液变为粉红色，且半分钟内不褪色；根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该过程发生反应的离子方程式为：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；

②在该过程中发生的反应有2Fe3++2I-=2Fe2++I2；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，所以可得关系式Fe3+~S2O3-，则n(Fe3+)=n(S2O32-)，n(Fe3+)=n(S2O32-)=yV×10-3 mol，m=n·M= yV×10-3 mol×56 g/mol=5.6yV×10-2 g，则样品中含有铁元素的质量分数×100%=×100%=×100%。