Question

【題目】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O[三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體]易溶于水,難溶于乙醇,可作為有機反應的催化劑。實驗室可用鐵屑為原料制備,相關反應的化學方程式為:Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑、FeSO4+H2C2O4+2H2O＝FeC2O4·2H2O↓+H2SO4、2FeC2O4·2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O4＝2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O、2MnO4－+5C2O42－+16H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O�；卮鹣铝袉栴}:

(1)鐵屑中常含硫元素,因而在制備FeSO4時會產生有毒的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)在將Fe2+氧化的過程中,需控制溶液溫度不高于40 ℃,理由是_______;得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇的理由是________。

(3)晶體中所含結晶水可通過重量分析法測定,主要步驟有:①稱量,②置于烘箱中脫結晶水,③冷卻,④稱量,⑤__________(敘述此步操作),⑥計算。步驟③若未在干燥器中進行,測得的晶體中所含結晶水含量____(填“偏高”“偏低”或“無影響”);步驟⑤的目的是_______________。

(4)晶體中C2O42－含量的測定可用酸性KMnO4標準溶液滴定。稱取三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體m g溶于水配成250 mL溶液,取出20.00 mL放入錐形瓶中,用0.010 0 mol·L-1酸化的高錳酸鉀溶液進行滴定。

①下列操作及說法正確的是___。

A.滴定管用蒸餾水洗滌后,即可裝入標準溶液

B.裝入標準溶液后,把滴定管夾在滴定管夾上,輕輕轉動活塞,放出少量標準液,使尖嘴充滿液體

C.接近終點時,需用蒸餾水沖洗瓶壁和滴定管尖端懸掛的液滴

②有同學認為該滴定過程不需要指示劑,那么滴定終點的現象為________,若達到滴定終點消耗高錳酸鉀溶液V mL,那么晶體中所含C2O42－的質量分數為____(用含V、m的式子表示)。

Answer 1

【答案】A 防止H2O2分解 三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀在乙醇中溶解度小 重復②～④步操作至恒重 偏低 檢驗晶體中的結晶水是否已全部失去 B 當滴入最后一滴KMnO4溶液,錐形瓶中溶液恰好由無色變為淺紅色,且半分鐘不褪色

【解析】

（1）A．該裝置中硫化氫與氫氧化鈉溶液接觸面積大，從而使硫化氫吸收較完全，且該裝置中氣壓較穩定，不產生安全問題，故A正確；

B．硫化氫與氫氧化鈉接觸面積較小，所以吸收不完全，故B錯誤；

C．沒有排氣裝置，導致該裝置內氣壓增大而產生安全事故，故C錯誤；

D．該裝置中應遵循“長進短出”的原理，故D錯誤；

故選A；

（2）雙氧水不穩定，溫度高時，雙氧水易分解，為防止雙氧水分解，溫度應低些；根據相似相溶原理知，三草酸合鐵酸鉀在乙醇中溶解度小，所以得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后，再想獲得其晶體，常加入無水乙醇；

（3）晶體中所含結晶水可通過重量分析法測定，步驟⑤的目的是檢驗晶體中的結晶水是否已全部失去，也叫恒重操作；步驟③未在干燥器中進行，晶體中結晶水不能全部失去，所以稱量出的水的質量偏小，測得的晶體中所含結晶水含量也偏低；

（4）①A.滴定管用蒸餾水洗滌后,需要用標準液潤洗，然后在裝入標準溶液，A錯誤；

B.裝入標準溶液后,把滴定管夾在滴定管夾上,輕輕轉動活塞,放出少量標準液,使尖嘴充滿液體，B正確；

C.接近終點時,不需用蒸餾水沖滴定管尖端懸掛的液滴，否則會導致測定結果偏高，C錯誤；

答案選B；

②由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色，則終點的實驗現象為當滴入最后一滴KMnO4溶液,錐形瓶中溶液恰好由無色變為淺紅色,且半分鐘不褪色；n(MnO4－)=V×10-3L×0.0100 mol·L-1,根據方程式可知n(C2O42－)=n(MnO4－)××10-5mol,m(C2O42－)=×10-5mol×88 g·mol-1=2.75V×10-2g，所以晶體中所含C2O42－的質量分數為2.75V/100m。