Question

【題目】草酸亞鐵晶體（FeC2O42H2O）是一種淺黃色固體，難溶于水，受熱易分解，是生產(chǎn)鋰電池的原材料，也常用作分析試劑及顯影劑等，其制備流程如下：
（1）配制（NH4）2Fe（SO4）26H2O溶液時(shí)，需加少量硫酸，目的是 ．
（2）沉淀時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ．
（3）向盛有草酸亞鐵晶體的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振蕩，發(fā)現(xiàn)溶液的顏色由紫紅色變?yōu)樽攸S色，同時(shí)有氣體生成．這說明草酸亞鐵晶體具有（填“氧化”或“還原”）性．若反應(yīng)中消耗1mol FeC2O42H2O，則參加反應(yīng)的n（KMnO4）為 ．
（4）稱取3.60g草酸亞鐵晶體（摩爾質(zhì)量是180gmol﹣1）用熱重法對(duì)其進(jìn)行熱分解，得到剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示：
①過程Ⅰ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ．
②300℃時(shí)剩余固體是鐵的一種氧化物，試通過計(jì)算確定該氧化物的化學(xué)式（寫出計(jì)算過程）．

Answer 1

【答案】
（1）抑制Fe2+水解
（2）（NH4）2Fe（SO4）2+H2C2O4+2H2O=FeC2O4?2H2O↓+H2SO4+（NH4）2SO4
（3）還原；0.6mol
（4）FeC2O4?2H2O FeC2O4+2H2O；草酸亞鐵晶體中的鐵元素質(zhì)量為：3.6g× ×100%=1.12g，草酸亞鐵晶體中的鐵元素完全轉(zhuǎn)化到氧化物中， 氧化物中氧元素的質(zhì)量為：1.60g﹣1.12g=0.48g，
鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為：1.12g：0.48g=7：3，
設(shè)鐵的氧化物的化學(xué)式為FexOy ，
則有：56x：16y=7：3，
x：y=2：3，
鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe2O3 ．
【解析】解：（1）配制（NH4）2Fe（SO4）26H2O溶液時(shí)，溶液中亞鐵離子水解顯酸性，需加少量硫酸的目的是抑制其水解，所以答案是：抑制Fe2+水解；（2）沉淀時(shí)發(fā)生反應(yīng)硫酸亞鐵氨溶液中加入草酸反應(yīng)生成草酸亞鐵沉淀、硫酸和硫酸氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式依據(jù)原子守恒配平寫出為：（NH4）2Fe（SO4）2+H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O↓+H2SO4+（NH4）2SO4 ， 所以答案是：（NH4）2Fe（SO4）2+H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O↓+H2SO4+（NH4）2SO4；（3）向盛有草酸亞鐵晶體的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振蕩，發(fā)現(xiàn)溶液顏色逐漸變?yōu)樽攸S色，并檢測(cè)到CO2生成．說明草酸亞鐵被氧化為鐵離子、二氧化碳?xì)怏w，草酸亞鐵具有還原性，依據(jù)電子守恒計(jì)算得到消耗的高錳酸鉀物質(zhì)的量，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒原子守恒配平書寫離子方程式為5Fe2++5C2O42﹣+3MnO4﹣+24H+=5Fe3++3Mn2++5CO2↑+12H2O，消耗1mol FeC2O42H2O，則參加反應(yīng)的KMnO4為0.6mol；所以答案是：還原性；0.6；（4）①通過剩余固體的質(zhì)量可知，過程Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)是：草酸亞鐵晶體受熱失去結(jié)晶水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：FeC2O42H2O FeC2O4+2H2O所以答案是：FeC2O42H2O FeC2O4+2H2O；②草酸亞鐵晶體中的鐵元素質(zhì)量為：3.6g× ×100%=1.12g，草酸亞鐵晶體中的鐵元素完全轉(zhuǎn)化到氧化物中， 氧化物中氧元素的質(zhì)量為：1.60g﹣1.12g=0.48g，
鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為：1.12g：0.48g=7：3，
設(shè)鐵的氧化物的化學(xué)式為FexOy ，
則有：56x：16y=7：3，
x：y=2：3，
鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe2O3 ．
所以答案是：Fe2O3 ．