Question

（10分）化合物A[KxFe(C2O4)y·zH2O，其中鐵元素為+3價]是一種重要的光化學試劑。

（1）制備化合物A的實驗流程如下：

①上述流程中，檢驗“過濾”后的固體已洗滌干凈的方法是 。

②上述流程“操作X”中加入H2O2的目的是 。

（2）測定化合物A的化學式實驗步驟如下：

a、準確稱取A樣品4.91g，干燥脫水至恒重，殘留物質的質量為4.37g；

b、將步驟a所得固體溶于水，加入還原鐵粉0.28g，恰好完全反應；

c、另取A樣品4.91g置于錐形瓶中，加入足量的3 mol/L的H2SO4溶液和適量蒸餾水，再加入0.50mol/L的KMnO4溶液24.0 mL，微熱，恰好完全反應：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O

請通過計算填空：

① 4.91g A樣品中含結晶水的物質的量為 mol。

② A樣品中= 。③ A的化學式為 。

 

Answer 1

（1）① 取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加BaCl2溶液，無白色沉淀，說明已洗滌干凈。

② 把Fe2+全部氧化成Fe3+

（2）① 0.03 ② 1:3 ③ K3Fe(C2O4)3·3H2O

計算過程：n(H2O)=(4.91g－4.37g)/18g/mol=0.03mol;

n(Fe3+)=2n(Fe)=2×0.28g/56g/mol=0.01mol;

由題給方程式確定n(C2O42-)=5/2×n(KMnO4)= 5/2 ×0.50mol?L-1×0.024L=0.03mol

n(Fe3+)/n (C2O42-)=1:3

根據離子電荷守恒：n(K+)+3n(Fe3+)=2n (C2O42-) 得n(K+)=0.03mol

因此A為 K3Fe(C2O4)3·3H2O

【解析】

試題分析：(1) 因為最后制取的A中鐵為+3價，所以加入H2O2的目的為把Fe2+氧化成Fe3+；

(2)n(H2O)=(4.91g－4.37g)/18g/mol=0.03mol;

n(Fe3+)=2n(Fe)=2×0.28g/56g/mol=0.01mol;

由題給方程式確定n(C2O42-)=5/2×n(KMnO4)= 5/2 ×0.50mol?L-1×0.024L=0.03mol

n(Fe3+)/n (C2O42-)=1:3

根據離子電荷守恒：n(K+)+3n(Fe3+)=2n (C2O42-) 得n(K+)=0.03mol

因此A為 K3Fe(C2O4)3·3H2O

考點：制備類工藝流程題：鐵的性質、氧化還原反應。