Question

【題目】已知：5C2O42-+2MnO4-+16H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O。某研究小組通過如下實驗步驟測定晶體A（KxFey(C2O4)z·aH2O，其中的Fe元素為+3價）的化學式：

步驟1：準確稱取A樣品9.820 g，分為兩等份；

步驟2：取其中一份，干燥脫水至恒重，殘留物質量為4.370g；

步驟3：取另一份置于錐形瓶中，加入足量的3.000 mol·L－1 H2SO4溶液和適量蒸餾水，使用0.5000 mol·L－1 KMnO4溶液滴定，滴定終點消耗KMnO4溶液的體積為24.00 mL；

步驟4：將步驟1所得固體溶于水，加入鐵粉0.2800 g，恰好完全反應。

通過計算確定晶體A的化學式(寫出計算過程) _______________。

Answer 1

【答案】均分兩份樣品，則每份質量分別為 =4.910g，4.910 g樣品A中，n(H2O)==0.0300mol。根據5C2O42-～2MnO4-得：n(C2O42-)=2.5×n(MnO4-)=2.5×0.5000 mol·L－1 ×0.02400 L=0.0300mol。又根據2Fe3++Fe=3Fe2+可得：n(Fe3+)=2×n(Fe)==0.0100mol。又因為電荷守恒：n(K+)+3n(Fe3+)≈2n(C2O42-)，可得：n(K+)+3×0.0100mol=2×0.0300mol，解得：n(K+)=0.0300mol。所以，n(K+):n(Fe3+):n(C2O42-):n(H2O)=3:1:3:3，所以，A的化學式K3Fe(C2O4)3·3H2O。

【解析】

均分兩份樣品，則每份質量分別為 =4.910g，4.910 g樣品A中，n(H2O)==0.0300mol。根據5C2O42-～2MnO4-得：n(C2O42-)=2.5×n(MnO4-)=2.5×0.5000 mol·L－1 ×0.02400 L=0.0300mol。又根據2Fe3++Fe=3Fe2+可得：n(Fe3+)=2×n(Fe)==0.0100mol。忽略水的電離，根據電荷守恒：n(K+)+3n(Fe3+)≈2n(C2O42-)，可得：n(K+)+3×0.0100mol=2×0.0300mol，解得：n(K+)=0.0300mol。所以，n(K+):n(Fe3+):n(C2O42-):n(H2O)=3:1:3:3，所以，A的化學式K3Fe(C2O4)3·3H2O。