Question

【题目】草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)为淡黄色粉末，不溶于水，可作照相显影剂和制药工业，某化学兴趣小组对其性质进行如下探究。回答下列问题：

Ⅰ．定性探究

选用下列试剂设计实验方案，完成下表内容。

试剂：酸性KMnO4 溶液、H2O2 溶液、KSCN 溶液

操作	现象	结论与解释
(1)取少量草酸亚铁晶体于试管中，加入2mL 水，振荡后静 置	有淡黄色沉淀，上层清液无色	___________________________
(2)继续加入2mL稀硫酸，振荡	固体溶解，溶液变为浅绿色	草酸亚铁溶于硫酸，硫酸酸性____草酸(填“强于”、“弱于”或“等于”)
(3)向步骤(2)所得溶液中滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液	___________	含有Fe2+
(4)________________________________	___________	H2C2O4 或C2O42-具有还原性

Ⅱ．定量探究：滴定实验测x 的值

(5)滴定前，下列操作的正确顺序是c→ _________ →d(填字母序号)。

a．排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面 b．盛装0.1000 mol·L-1 的酸性KMnO4 溶液

c．查漏、清洗 d.初始读数、记录为0.50 mL

e.用0.1000 mol·L-1 的酸性KMnO4 溶液润洗

(6)称取 m 克样品，加入适量稀硫酸溶解，用步骤(5)准备的标准KMnO4 溶液直接滴定，溶解时最适合的玻璃仪器是_______________ ，滴定反应的氧化产物是________________。

(7)终点读数为20.50mL。结合上述实验数据求得x＝____________(用含m 的代数式表示，FeC2O4 的相对分子质量为144)。

Answer 1

【答案】草酸亚铁不溶于水 强于 产生蓝色沉淀 继续滴加K3[Fe(CN)6]溶液（或至不再沉淀），静置，取上层清液滴加酸性KMnO4 溶液 紫色褪去 e→b→a 锥形瓶、玻璃棒 CO2和Fe2(SO4)3 -8

【解析】

由草酸亚铁晶体化学式FeC2O4·xH2O可知，FeC2O4·xH2O中铁元素的化合价为+2价，碳元素的化合价为+3价，其中Fe2+和C2O42-均具有还原性，能使酸性KMnO4 溶液褪色，检验Fe2+可滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，则说明含有Fe2+；若测定x值，可根据氧化还原反应原理，以0.1000 mol·L-1 的酸性KMnO4 溶液为标准液进行滴定，根据反应定量关系，计算x值，以此解答。

Ⅰ．(1)取少量草酸亚铁晶体于试管中，加入2mL 水，振荡后静置有淡黄色沉淀，上层清液无色，说明草酸亚铁不溶于水，

因此，本题正确答案为：草酸亚铁不溶于水；

(2)继续加入2mL稀硫酸，振荡，固体溶解，溶液变为浅绿色，草酸亚铁溶于硫酸，说明硫酸酸性强于草酸，

因此，本题正确答案为：强于；

(3)向步骤(2)所得溶液中滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液，能够证明含有Fe2+，说明现象为产生蓝色沉淀，

因此，本题正确答案为：产生蓝色沉淀；

（4）若要证明H2C2O4 或C2O42-具有还原性，则可用酸性KMnO4 溶液，若褪色，则可证明，但Fe2+的存在对检验有干扰，需要滴加K3[Fe(CN)6]溶液使Fe2+完全转化为沉淀后，取上层清液进行实验，可排除Fe2+的干扰，所以有关操作和现象是继续滴加K3[Fe(CN)6]溶液（或至不再沉淀），静置，取上层清液滴加酸性KMnO4 溶液，紫色褪去，

因此，本题正确答案为：继续滴加K3[Fe(CN)6]溶液（或至不再沉淀），静置，取上层清液滴加酸性KMnO4 溶液；紫色褪去；

Ⅱ．（5）滴定管在使用前应检查是否漏水，后清洗干净，为避免误差，应用标准溶液润洗，润洗后盛装标准溶液，排除气泡并调节液面至0或0刻度以下，记录初始读数，然后开始滴定实验，滴定过程中观察锥形瓶中溶液颜色的变化，实验结束后，记录数据，因此正确顺序为：cebad。

因此，本题正确答案为：e→b→a；

(6)为了减少样品的损失，溶解时最适合的玻璃仪器是锥形瓶、玻璃棒；滴定时KMnO4为氧化剂，将FeC2O4·xH2O用硫酸溶解后的溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，将C2O42-氧化为CO2，KMnO4被还原为Mn2+，所以氧化产物是CO2和Fe2(SO4)3，

因此，本题正确答案为：CO2和Fe2(SO4)3；

(7)根据得失电子守恒，得反应物的关系式为：5FeC2O43 KMnO4，

n(FeC2O4)=n(KMnO4)= 0.1000 mol·L-1(20.50-0.50)10-3L=mol，

根据公式m=nM，得mol(144+18x)g/mol=mg，

解得：x==-8，

因此，本题正确答案为：-8。