Question

化合物KxFe(C2O4)y·3H2O(Fe為＋3價)是一種光敏材料，實驗室可以用如下方法來制備這種材料并測定這種材料的組成：

（1）結晶時應將溶液用冰水冷卻置于在黑暗處等待晶體的析出，這樣操作的原因是：________________________________________________________________________。

（2）操作Ⅰ的名稱是______________________。

（3）稱取一定質量的晶體置于錐形瓶中，加入足量的蒸餾水和稀H2SO4，將C2O42-轉化為H2C2O4后用0.100 0 mol·L－1KMnO4溶液滴定，當消耗KMnO4溶液24.00 mL時恰好完全反應，H2C2O4與酸性KMnO4溶液反應的化學方程式是：__________________________。再向溶液中加入適量的還原劑，恰好將Fe3＋完全轉化為Fe2＋，用KMnO4溶液繼續(xù)滴定。當Fe2＋完全氧化時，用去KMnO4溶液4.00 mL，此滴定反應的離子方程式是____________。

（4）配制100 mL 0.100 0 mol·L－1KMnO4溶液及滴定實驗中所需的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒、錐形瓶外還有________(填儀器名稱)。滴定終點時溶液顏色為________色，且30秒內不變色。

（5）經(jīng)計算，化合物KxFe(C2O4)y·3H2O中，x＝________。

 

Answer 1

【答案】

（1）用冰水冷卻有利于析出更多的晶體，黑暗可以防止晶體分解

（2）過濾、洗滌

（3）2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O　MnO＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O

（4）100 mL容量瓶、酸式滴定管　(紫)紅

（5）3

【解析】（1）用冰水冷卻，可使溶液的溫度下降，降低了晶體的溶解度，便于更多晶體的析出；在暗處可防止晶體見光分解。

（2）操作Ⅰ是將晶體的溶液分離，故為過濾、洗滌。

（3）酸性KMnO4溶液氧化H2C2O4的化學方程式為為：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O；酸性KMnO4溶液氧化Fe2＋的離子方程式為MnO4-＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。

（4）配制100 mL KMnO4溶液，需用100 moL容量瓶，滴定時操作時KMnO4溶液盛裝于酸式滴定管中。

（5）n(C2O42-)＝n(H2C2O4)＝n(KMnO4)＝×0.1 mol/L×24×10－3 L＝6×10－3 mol，

n(Fe3＋)＝5n(KMnO4)＝5×0.1 mol/L×4×10－3 L＝2×10－3 mol

n(Fe3＋)∶n(C2O42-)＝1∶y＝2×10－3∶6×10－3＝1∶3，y＝3，由化合價代數(shù)和為零的原則可得：

x×(＋1)＋(＋3)×1＋(－2)×3＝0

解得x＝3,