【題目】三草酸合鐵(III)酸鉀K3[Fe
(C
2O4)3]3H2O(其相對(duì)分子質(zhì)量為491),為綠色晶體,易溶于水,難溶于酒精。110℃下可完全失去結(jié)晶水,230℃時(shí)分解。它還具有光敏性,光照下即發(fā)生分解,是制備活性鐵催化劑的原料。某化學(xué)小組制備該晶體,并測(cè)定其中鐵的含量,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

Ⅰ.三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備;

①稱(chēng)取5g硫酸亞鐵固體,放入到100mL的燒杯中,然后加15mL餾水和56滴稀硫酸,加熱溶解后,再加入25mL飽和草酸溶液,攪拌加熱至沸。停止加熱,靜置,待析出固體后,抽濾、洗滌、干燥,得到FeC2O42H2O

②向草酸亞鐵固體中加入飽和K2C2O4溶液10mL,40oC水浴加熱,邊攪拌邊緩慢滴加20mL3%H2O2溶液,變?yōu)樯钭厣瑱z驗(yàn)Fe2+是否完全轉(zhuǎn)化為Fe3+,若氧化不完全,再補(bǔ)加適量的H2O2溶液;

③將溶液加熱至沸,然后加入20mL飽和草酸溶液,沉淀立即溶解,溶液轉(zhuǎn)為綠色。趁熱抽濾,濾液轉(zhuǎn)入100mL燒杯中,加入95%乙醇25mL,混勻后冷卻,可以看到燒杯底部有晶體析出。晶體完全析出后,抽濾,用乙醇-丙酮混合液洗滌,置于暗處晾干即可。

1)寫(xiě)出步驟①中,生成FeC2O42H2O晶體的化學(xué)方程式___。檢驗(yàn)FeC2O42H2O晶體是否洗滌干凈的方法是___。

2)步驟②中檢驗(yàn)Fe2+是否完全轉(zhuǎn)化的操作為___。

3)步驟③用乙醇-丙酮混合液洗滌,而不是用蒸餾水洗滌的原因是___

Ⅱ.鐵含量的測(cè)定:

步驟一:稱(chēng)量5.00g三草酸合鐵酸鉀晶體,配制成250mL溶液。

步驟二:取所配溶液25.00mL于錐形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化,MnO4-被還原成Mn2+,向反應(yīng)后的溶液中逐漸加入鋅粉,加熱至黃色剛好消失,過(guò)濾、洗滌,將過(guò)濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中,此時(shí)溶液仍呈酸性。

步驟三:用0.0100mol/LKMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液20.02mL,滴定中MnO4-被還原成Mn2+。

步驟四:重復(fù)步驟二、步驟三操作,滴定消耗0.0100mol/LKMnO4溶液19.98mL。

4)配制三草酸合鐵酸鉀溶液中用到的玻璃儀器有燒杯____,______。

5)寫(xiě)出步驟三中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____

6)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

【答案】FeSO4+H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O↓+H2SO4 用小試管取少量最后一次洗滌液,加入BaCl2溶液,如出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明沉淀沒(méi)有洗滌干凈,否則,沉淀已洗滌干凈 滴加K3FeCN6溶液,觀察是否生成藍(lán)色沉淀 減少草酸亞鐵晶體的溶解,更快除去草酸亞鐵晶體表面的水分 玻璃棒 膠頭滴管 250mL容量瓶 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 11.2%

【解析】

(1)草酸與硫酸亞鐵在加熱條件下生成FeC2O42H2O;固體吸附溶液中的硫酸根離子,可用檢驗(yàn)硫酸根離子的方法檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈;

(2)Fe2+K3Fe(CN)6溶液會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀;

(3)FeC2O42H2O微溶于水,難溶于乙醇-丙酮;

(4)配制溶液,可用燒杯、玻璃棒、膠頭滴管以及250mL容量瓶等;

(5)為亞鐵離子與高錳酸鉀的反應(yīng);

(6)結(jié)合反應(yīng)的離子方程式,計(jì)算25mL溶液中含有亞鐵離子,可計(jì)算5.00g三草酸合鐵酸鉀晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(1)草酸與硫酸亞鐵在加熱條件下生成FeC2O42H2O,反應(yīng)的方程式為FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O42H2O↓+H2SO4,固體吸附溶液中的硫酸根離子,可用檢驗(yàn)硫酸根離子的方法檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈,方法是用小試管取少量最后一次洗滌液,加入BaCl2溶液,如出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明沉淀沒(méi)有洗滌干凈,否則,沉淀已洗滌干凈,故答案為:FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O42H2O↓+H2SO4;用小試管取少量最后一次洗滌液,加入BaCl2溶液,如出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明沉淀沒(méi)有洗滌干凈,否則,沉淀已洗滌干凈;

(2)Fe2+K3Fe(CN)6溶液會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,檢驗(yàn)Fe2+是否已完全被氧化,可以用K3Fe(CN)6溶液,故答案為:滴加K3Fe(CN)6溶液,觀察是否生成藍(lán)色沉淀;

(3)由于FeC2O42H2O微溶于水,難溶于乙醇-丙酮,所以用乙醇-丙酮洗滌晶體的目的是減少草酸亞鐵晶體的溶解,更快除去草酸亞鐵晶體表面的水分;故答案為:減少草酸亞鐵晶體的溶解,更快除去草酸亞鐵晶體表面的水分;

(4)配制溶液,需要用燒杯、玻璃棒、膠頭滴管以及250mL容量瓶等,故答案為:玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶;

(5)在步驟三中發(fā)生的離子反應(yīng)為:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,故答案為:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;

(6)n(Fe)=5n(MnO4-)=5×0.0100mol/L×19.98×10-3L≈1.0×10-3mol,m(Fe)=56gmol-1×1.0×10-3mol=0.056g。則5.00g三草酸合鐵酸鉀晶體中m(Fe)=0.056g×=0.56g,晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=11.2%,故答案為:11.2%

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列離子方程式正確的是

A. Cl2通入水中:Cl2+H2O = 2H++Cl-+ClO-

B. 雙氧水加入稀硫酸和KI溶液:H2O22H2I=I22H2O

C. 用銅做電極電解CuSO4溶液:2Cu22H2O2CuO24H

D. Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:2S2O324H=SO423S↓2H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列離子方程式正確的是(  )

A. 鐵與稀硫酸反應(yīng):2Fe+6H=2Fe3++3H2

B. 用氫氧化鈉溶液吸收過(guò)量二氧化碳?xì)怏w:CO2 +OH=HCO3

C. 制備氫氧化鐵膠體:Fe3++3OH-Fe(OH)3

D. 醋酸除去水垢:2H+ +CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鎳具有良好的導(dǎo)磁性和可塑性,主要用于制作合金及催化劑。請(qǐng)回答下列問(wèn)題

1)基態(tài)鎳原子的價(jià)電子排布圖為____,同周期元素中基態(tài)原子與鎳具有相同未成對(duì)電子的還有____種。

2)四羰基合鎳是一種無(wú)色揮發(fā)性液體,熔點(diǎn)-25℃,沸點(diǎn)43℃。則四羥基合鎳中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為___三種組成元素按電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>____。

3[Ni(NH3)
4]SO4N原子的雜化方式為____,寫(xiě)出與SO42-互為等電子體的一種分子和一種離子的化學(xué)式____,____;[Ni(
NH3)4]SO4H-N-H鍵之間的夾角___(填“>”“<”或“=”)NH3分子中H-N-H鍵之間的夾角。

4)已知NiO的晶體結(jié)構(gòu)(如圖1),可描述為:氧原子位于面心和頂點(diǎn),氧原子可形成正八面體空隙和正四面體空隙,鎳原子填充在氧原子形成的空隙中,則NiO晶體中原子填充在氧原子形成的____體空隙中,其空隙的填充率為____。

5)一定溫度下,NiO晶體可分散形成“單分子層”,O2-作單層密置排列,Ni2+填充O2-形成的正三角形空隙中(如圖2),已知O2-的半徑為αm,每平方米面積上分?jǐn)?shù)的NiO的質(zhì)量為___g。(用a、NA表示)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某課外興趣小組設(shè)計(jì)利用廢舊干電池中的鋅皮和未知濃度的稀鹽酸制取純凈、干燥的氫氣,并驗(yàn)證氣體中是否含有雜質(zhì)。實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:

(1)裝置A中儀器的名稱(chēng)是_____;寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式:_____。

(2)裝置B中無(wú)水硫酸銅的作用是___。為了檢驗(yàn)氣體中還可能存在的雜質(zhì),可將E裝置連接到上述裝置___(填序號(hào))之間。

(3)D裝置中的試劑是_______(寫(xiě)出名稱(chēng))。

(4)下列收集氫氣的方法中符合題意的是_____

A.排水法 B.向下排空氣法 C.干癟的塑料袋 D.塑料瓶

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用除去表面氧化膜的細(xì)鋁條緊緊纏繞在溫度計(jì)上(如圖),將少許硝酸汞溶液滴到鋁條表面,置于空氣中,很快鋁條表面產(chǎn)生白毛,且溫度明顯上升。下列分析錯(cuò)誤的是

A.AlO2化合放出熱量B.硝酸汞是催化劑

C.涉及了:2Al+3Hg2+→2Al3++3HgD.白毛是氧化鋁

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一定條件下,對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-10.08mol·L-1,則下列判斷正確的是(

A. c1c231

B. XY的轉(zhuǎn)化率不相等

C. 平衡時(shí),YZ的生成速率之比為23

D. c1的取值范圍為0 mol·L-1<c1<0.14 mol·L-1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】火山爆發(fā)產(chǎn)生的氣體中含有少量的羰基硫(分子式是:COS),已知羰基硫分子結(jié)構(gòu)與CO2類(lèi)似,有關(guān)說(shuō)法正確的是(

A.羰基硫是電解質(zhì)

B.羰基硫分子的電子式為:

C.CO、S三個(gè)原子中半徑最小的是C

D.羰基硫分子為非極性分子

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】草酸(H2C2O4)是最簡(jiǎn)單的有機(jī)二元酸,具有較強(qiáng)的還原性,工業(yè)上主要用于生產(chǎn)藥物以及提煉稀有金屬。

工業(yè)上可由以下反應(yīng)制取草酸(兩步反應(yīng)均為液相反應(yīng)):

①4CO+4C4H9OH+O22(COOC4H9)2+2H2O

②(COOC4H9)2+2H2OH2C2O4+2C4H9OHQQ0

1)反應(yīng)選擇13~15MPa的高壓條件下進(jìn)行,最主要的原因是為了___。若5min內(nèi)水的質(zhì)量增加了7.2g/L,則用水表示的反應(yīng)速率為____。

2)對(duì)于反應(yīng),下列能夠說(shuō)明其已經(jīng)達(dá)到平衡的是____

a.平衡常數(shù)K保持不變 b.反應(yīng)液的pH保持不變

c.丁醇的濃度保持不變 d.反應(yīng)液的總質(zhì)量保持不變

下列措施既能加快該反應(yīng)速率,又有利于提高產(chǎn)率的是___

a.合理升高反應(yīng)溫度 b.合理增大反應(yīng)壓強(qiáng)

c.增大水的用量 d.加入稀硫酸作為催化劑

3)將物質(zhì)的量濃度相同的草酸溶液與次氯酸鈉溶液等體積混合,產(chǎn)生大量無(wú)色無(wú)味的氣體,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式____。

4)已知草酸氫鈉溶液顯酸性,下列措施能使草酸氫鈉溶液中減小的是___。

a.通入HCl氣體 b.加入草酸晶體 c.通入NH3 d.加入草酸鉀晶體

5)已知:物質(zhì)的量濃度相同的草酸溶液與亞硫酸鈉溶液等體積混合,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:①H2C2O4+Na2SO3→NaHC2O4+NaHSO3;草酸溶液與過(guò)量的亞硫酸鈉溶液混合,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:②H2C2O4+2Na2SO3→Na2C2O4+2NaHSO3;過(guò)量的草酸溶液與亞硫酸鈉溶液混合,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:③2H2C2O4+Na2SO3→2NaHC2O4+H2O+SO2

根據(jù)以上信息判斷草酸的兩級(jí)電離常數(shù)(記為K1、K2)與亞硫酸的兩級(jí)電離常數(shù)(記為K3、K4)由大到小的順序____。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案