K3[Fe(C2O4)3]·3H2O [三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體]易溶于水，難溶于乙醇，可作為有機反應(yīng)的催化劑。實驗室可用鐵屑為原料制備，相關(guān)反應(yīng)過程如下，請回下列問題：

（1）鐵屑中常含硫元素，因而在制備FeSO4時會產(chǎn)生有毒的H2S氣體，該氣體可用氫氧化鈉溶液吸收。下列吸收裝置正確的是       。

（2）在得到的FeSO4溶液中需加入少量的H2SO4酸化，目的是                    ，得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后，加入乙醇的目的是                           。

（3）晶體中所含結(jié)晶水可通過重量分析法測定，主要步驟有：①稱量，②置于烘箱中脫結(jié)晶水，③冷卻，④稱量，⑤重復(fù)②~④至恒重，⑥計算。

步驟③需要在干燥器中進行的原因是                              ；

步驟⑤的目的是                                                。

（4）可被酸性KMnO4溶液氧化放出CO2氣體，所以實驗產(chǎn)物中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O含量測定可用KMnO4標(biāo)準溶液滴定。

①寫出滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                                 ；

②下列滴定操作中使滴定結(jié)果偏高的是         ；

A．滴定管用蒸餾水洗滌后，立即裝入標(biāo)準液

B．錐形瓶在裝待測液前未用待測液潤洗

C．滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后氣泡消失

D．讀取標(biāo)準液體積時，滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)

③取產(chǎn)物10.0g配成100mL溶液，從中取出20mL于錐形瓶中，用濃度為0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定，達到滴定終點時酸性KMnO4溶液消耗24mL，計算產(chǎn)物中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的質(zhì)量分數(shù)                         。[已知摩爾質(zhì)量M(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)=491g·mol-1]

 

【答案】

（1）A（2）防止Fe2＋的水解，三草酸合鐵酸鉀難溶于乙醇，便于析出（3）防止吸水；確保結(jié)晶水全部失去（4）① 2MnO­4-＋C2O42-＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O或2 MnO­4-＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O）②AC ③49.1%

【解析】

試題解析：（1）A、H2S氣體在裝置A中可與氫氧化鈉溶液充分反后被吸收并使試驗氣體正常排出，故A正常B、H2S氣體在裝置B中不能與氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)就直接排出，故B錯誤；C、H2S氣體在裝置C中能與氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)但無法排出，故C錯誤；D、H2S氣體在裝置B中不能與氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)且通氣后瓶內(nèi)氣壓增大會將溶液排出，故D錯誤；（2）由于亞鐵離子能夠在溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，所以加入硫酸抑制了亞鐵離子的水解，亞鐵離子容易被雙氧水氧化成鐵離子，故答案為：防止Fe2+水解；使Fe2+氧化為Fe3+；（3）步驟③需要在干燥器中進行，防止晶體吸收空氣中的水分；重復(fù)步驟②～④至恒重，保證結(jié)晶水完全失去，故答案為：防止吸收空氣中的水；檢驗晶體中的結(jié)晶水是否已全部失去；（4）①由題意可知 2MnO­4-＋5C2O42-＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O或2MnO­4-＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O）；②A、管壁有殘留的蒸餾水稀釋標(biāo)準溶液，使滴定結(jié)果偏高，故A正確；B、在實驗操作中錐形瓶使用前不能用待測液潤洗，若使用待測液潤洗會導(dǎo)致滴定結(jié)果偏高，故B不會導(dǎo)致結(jié)果偏高；C、滴定后氣泡消失會增大待測液的計算體積，使滴定結(jié)果偏高，故C正確；D、讀取標(biāo)準溶液時，滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)，會使讀取的標(biāo)準溶液體積減少，使滴定結(jié)果偏小，故D錯誤。③

2MnO­4-＋5C2O42-＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O

0.1×0.024  m

2×158   5×88

求出發(fā)生反應(yīng)的C2O42-質(zhì)量，再根據(jù)反應(yīng)中使用C2O42-的質(zhì)量求出K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的質(zhì)量分數(shù)為49.1%。

考點：實驗方案的設(shè)計；氧化還原反應(yīng)；

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]×3H2O可用于攝影和藍色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解，對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進行實驗和探究。請利用實驗室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程。

限選試劑：濃硫酸、1.0 mol·L-1 HNO3、1.0 mol·L-1 鹽酸、1.0 mol·L-1 NaOH、3% H2O2、0.1 mol·L-1 KI、0.1 mol·L-1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。

(1)該小組同學(xué)查閱資料后推知，固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價形式存在，而鹽只有K2CO3。驗證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是      ，現(xiàn)象是       。

（2）固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究。

① 提出合理假設(shè)

假設(shè)1：全部是鐵單質(zhì)；假設(shè)2：               ；假設(shè)3：               。

② 設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)

③ 實驗過程

根據(jù)②中方案進行實驗。在答題卡上按下表的格式寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。

實驗步驟

預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論

步驟1：

部分固體不溶解

步驟2：

步驟3：繼續(xù)步驟2中的（2），進行固液分離，用蒸餾水洗滌固體至洗滌液無色。取少量固體于試管中，滴加過量HCl后，靜置，取上層清液，滴加適量H2O2，充分振蕩后滴加KSCN。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（16分）三草酸合鐵酸鉀晶體（K3[Fe(C2O4)3]·xH2O）是一種光敏材料，在110℃可完全失去結(jié)晶水。為測定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量，某實驗小組做了如下實驗：

（1）鐵含量的測定

步驟一：稱量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成二氧化碳，同時，MnO4-被還原成Mn2+。向反應(yīng)后的溶液中加入一小匙鋅粉，加熱至黃色剛好消失，過濾，洗滌，將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時，溶液仍呈酸性。

步驟三：用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點，消耗KMnO4溶液20.02ml，滴定中MnO4-，被還原成Mn2+ 。

重復(fù)步驟二、步驟三操作，滴定消耗0.010mol/L KMnO4溶液19.98ml

請回答下列問題：

①   配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作步驟依次是：稱量、__▲_____、轉(zhuǎn)移、洗滌并轉(zhuǎn)移、____▲____搖勻。

②   加入鋅粉的目的是___▲_____。

③   寫出步驟三中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___▲_____。

④   實驗測得該晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)為_____▲____。在步驟二中，若加入的KMnO4的溶液的量不夠，則測得的鐵含量___▲____。（選填“偏低”“偏高”“不變”）

（2）結(jié)晶水的測定

  將坩堝洗凈，烘干至恒重，記錄質(zhì)量；在坩堝中加入研細的三草酸合鐵酸鉀晶體，稱量并記錄質(zhì)量；加熱至110℃，恒溫一段時間，置于空氣中冷卻，稱量并記錄質(zhì)量；計算結(jié)晶水含量。請糾正實驗過程中的兩處錯誤；___▲_____;_____▲____。

 

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：2013屆湖南省懷化市高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷（帶解析） 題型：實驗題

三草酸合鐵酸鉀晶體（K3[Fe(C2O4)3]·xH2O）是一種光敏材料，在110℃可完全失去結(jié)晶水。為測定該晶體中鐵的含量，某實驗小組做了如下實驗：
步驟一：稱量5.40g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成二氧化碳，同時，MnO4－被還原成Mn2+。向反應(yīng)后的溶液中加入適量鋅粉使Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe2+，同時有氣泡產(chǎn)生，過濾，洗滌，將過濾及洗滌所得溶液A收集到錐形瓶中，此時，溶液仍呈酸性。
步驟三：用0.010mol/L KMnO4溶液滴定溶液A至終點，消耗KMnO4溶液21.98ml，反應(yīng)中MnO4－被還原成Mn2+ 。
重復(fù)步驟二、步驟三操作，消耗0.010mol/L KMnO4溶液22.02ml。
請回答下列問題：
①配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作依次是：稱量、溶解、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌、           、搖勻。
②“步驟一”所得溶液的顏色為             。
③寫出“步驟二”中加鋅粉產(chǎn)生氣泡的離子方程式                                   ；
寫出“步驟二”中Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的離子方程式                            。
④“步驟三”KMnO4溶液應(yīng)裝在        式滴定管中；檢查該滴定管不漏水，用水洗凈后，裝入KMnO4標(biāo)準溶液前，要對該滴定管進行的操作是            　　           　 ；
判斷滴定至終點依據(jù)的現(xiàn)象是   　　                                       。
⑤實驗測得該晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)為                    。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年湖南省懷化市高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷（解析版） 題型：實驗題

三草酸合鐵酸鉀晶體（K3[Fe(C2O4)3]·xH2O）是一種光敏材料，在110℃可完全失去結(jié)晶水。為測定該晶體中鐵的含量，某實驗小組做了如下實驗：

步驟一：稱量5.40g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成二氧化碳，同時，MnO4－被還原成Mn2+。向反應(yīng)后的溶液中加入適量鋅粉使Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe2+，同時有氣泡產(chǎn)生，過濾，洗滌，將過濾及洗滌所得溶液A收集到錐形瓶中，此時，溶液仍呈酸性。

步驟三：用0.010mol/L KMnO4溶液滴定溶液A至終點，消耗KMnO4溶液21.98ml，反應(yīng)中MnO4－被還原成Mn2+ 。

重復(fù)步驟二、步驟三操作，消耗0.010mol/L KMnO4溶液22.02ml。

請回答下列問題：

①配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作依次是：稱量、溶解、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌、           、搖勻。

②“步驟一”所得溶液的顏色為             。

③寫出“步驟二”中加鋅粉產(chǎn)生氣泡的離子方程式                                   ；

寫出“步驟二”中Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的離子方程式                            。

④“步驟三”KMnO4溶液應(yīng)裝在        式滴定管中；檢查該滴定管不漏水，用水洗凈后，裝入KMnO4標(biāo)準溶液前，要對該滴定管進行的操作是            　　           　 ；

判斷滴定至終點依據(jù)的現(xiàn)象是   　　                                       。

⑤實驗測得該晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)為                    。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案