Question

【題目】三草酸合鐵酸鉀晶體{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}易溶于水，難溶于乙醇，可用于攝影和藍(lán)色印刷。三草酸合鐵酸鉀晶體在110 ℃可完全失去結(jié)晶水，繼續(xù)升高溫度可發(fā)生分解反應(yīng)。

(1)分解得到的氣體產(chǎn)物用如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

檢查裝置氣密性后，先通一段時(shí)間的N2，其目的是________________；結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)，先熄滅酒精燈再通入N2至常溫。實(shí)驗(yàn)過程中觀察到B、F中澄清石灰水都變渾濁，E中有紅色固體生成，則分解得到的氣體產(chǎn)物是________。

(2)分解得到的固體產(chǎn)物含有K2CO3、FeO、Fe，加水溶解、過濾、洗滌、干燥，得到含鐵樣品。現(xiàn)設(shè)計(jì)下列兩種實(shí)驗(yàn)方案對(duì)該樣品進(jìn)行鐵元素含量測(cè)定：

（甲）a g樣品溶液 得固體b g

（乙）a g樣品配制250 mL溶液三次平均消耗0.1 mol·L－1酸性KMnO4溶液V mL。

你認(rèn)為以上________(填“甲”或“乙”)方案可確定樣品的組成，測(cè)得鐵元素的含量是________，不可確定樣品組成的方案的理由是____________。

Answer 1

【答案】排出裝置內(nèi)的空氣，防止干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果 CO2、CO 甲 ×100％ 乙方案中KMnO4能氧化Cl－，干擾結(jié)果

【解析】

三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體在110℃可完全失去結(jié)晶水，繼續(xù)升高溫度可發(fā)生分解反應(yīng)，根據(jù)元素守恒推測(cè)得到的產(chǎn)物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO，A加熱三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體分解，B裝置澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳存在，C足量氫氧化鈉吸收二氧化碳，D濃硫酸干燥氣體，E中有黑色氧化銅，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象B中有沉淀出現(xiàn)，則證明有二氧化碳產(chǎn)生，F中溶液均變渾濁，則E中發(fā)生一氧化碳還原氧化銅的反應(yīng)，現(xiàn)象是粉末由黑色變?yōu)榧t色，紅色固體生成，則證明有一氧化碳生成，據(jù)此分析解答。

(1)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體在110℃可完全失去結(jié)晶水，繼續(xù)升高溫度可發(fā)生分解反應(yīng)，根據(jù)元素守恒推測(cè)得到的產(chǎn)物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO，一氧化碳還原氧化銅，得到的金屬銅可被氧氣氧化，所以實(shí)驗(yàn)開始先通一段時(shí)間N2，將裝置中的空氣排凈，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為防止倒吸，應(yīng)該先熄滅酒精燈再通入N2至常溫，實(shí)驗(yàn)過程中觀察到B、F中澄清石灰水都變渾濁，即證明二氧化碳產(chǎn)生，E中有紅色固體生成，證明還原性的氣體CO的產(chǎn)生，故答案為：排除裝置中的空氣，防止干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果；CO2、CO；

(2)在實(shí)驗(yàn)方案乙中，先是用鹽酸溶解，最后加入高錳酸鉀后，高錳酸鉀具有氧化性，能將亞鐵離子以及氯離子氧化，這樣會(huì)導(dǎo)致得到的亞鐵離子的含量偏高，干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，無(wú)法確定樣品的組成；甲中樣品溶解過程中亞鐵離子被氧化生成鐵離子，Fe 3+和OH-反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，灼燒沉淀得到固體是Fe2O3，可以確定樣品的組成；根據(jù)Fe原子守恒得n(Fe)=2n(Fe2O3)=2×=mol，則樣品中Fe元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=×100%，故答案為：甲；×100%；使用鹽酸溶解樣品，氯離子也可以被高錳酸根離子氧化，干擾結(jié)果。