Question

（15分）三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體（K3[Fe(C2O4)3]·3H2O）有很重要的用途�？捎萌缦铝鞒虂碇苽洹８鶕�(jù)題意完成下列各題：

（1）若用鐵和稀硫酸制備綠礬（FeSO4·7H2O）過程中，其中 （填物質(zhì)名稱）往往要過量，理由是 。

（2）要從溶液中得到綠礬，必須進行的實驗操作是 。（按前后順序填）

a．過濾洗滌

b．蒸發(fā)濃縮

c．冷卻結(jié)晶

d．灼燒

e．干燥

某興趣小組為測定三草酸合鐵酸鉀晶體（K3[Fe(C2O4)3]·3H2O）中鐵元素含量，做了如下實驗：

步驟1：稱量5.000g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250ml溶液。

步驟2：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被氧化成二氧化碳，同時，MnO4— 被還原成Mn2+。向反應(yīng)后的溶液中加入一定量鋅粉，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，溶液仍顯酸性。

步驟3：在酸性條件下，用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點，共做三次實驗，平均消耗KMnO4溶液20.00mL，滴定中MnO4－，被還原成Mn2+。

（3）步驟1中，配制三草酸合鐵酸鉀溶液需要使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒以外還有 ；主要操作步驟依次是：稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、 、定容、搖勻。

（4）步驟2中，加入鋅粉的目的是 。

（5）步驟3中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

（6）步驟2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”）

（7）某同學(xué)將8.74g無水三草酸合鐵酸鉀（K3[Fe(C2O4)3]）在一定條件下加熱分解，所得固體的質(zhì)量為5.42g，同時得到密度為1.647g/L（已折合成標準狀況下）氣體。研究固體產(chǎn)物得知，鐵元素不可能以三價形式存在，而鹽只有K2CO3。寫出該分解反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

Answer 1

（1）鐵 (1分) 防止Fe2+被氧化(2分) ；（2）b、c、a、e(2分)；（3）250mL容量瓶(1分) 洗滌(1分)

（4）還原Fe3+為Fe2+(2分) ；（5）MnO4－ + 5Fe2+ + 8H+==Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O(2分)

⑹偏高(2分) ⑺2K3[Fe(C2O4)3] 3K2CO3 + Fe + FeO + 4CO↑+ 5CO2↑(3分)

【解析】

試題分析：（1）若用鐵和稀硫酸制備綠礬（FeSO4·7H2O）過程中，二者恰好完全反應(yīng)，其中FeSO4被空氣中的氧氣氧化為Fe2(SO4)3，為防止變質(zhì)，鐵粉應(yīng)該過量；（2）要從溶液中得到綠礬，由于FeSO4的溶解度受溫度的影響變化較大，所以必須進行的實驗操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌最后干燥。故編號是b、c、a、e；（3）步驟1中，配制250mL一定濃度的三草酸合鐵酸鉀溶液需要使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒以外還有250mL容量瓶；主要操作步驟依次是：稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻。（4）步驟2中，加入鋅粉的目的是將溶液中的Fe3+還原為Fe2+；（5）步驟3中，MnO4－將Fe2+氧化為Fe3+，它本身被還原為Mn2+，根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒可得發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO4－ + 5Fe2+ + 8H+==Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O；⑹步驟2中，若加入的KMnO4的溶液的量不夠，則C2O42-就偏低，測得的鐵含量就會偏高；⑺某同學(xué)將8.74g無水三草酸合鐵酸鉀（K3[Fe(C2O4)3]）在一定條件下加熱分解，所得固體的質(zhì)量為5.42g，同時得到密度為1.647g/L（已折合成標準狀況下）氣體。研究固體產(chǎn)物得知，鐵元素不可能以三價形式存在，而鹽只有K2CO3。M=1.647g/L×22.4L/mol=36.9g/mol，假設(shè)混合氣體中CO2、CO的物質(zhì)的量分別是x、y，則(44x+28y)÷(x+y)= 36.9，解得x：y=5:4, n(K3[Fe(C2O4)3])= 8.74g÷437g/mol=0.02mol，根據(jù)K元素守恒可得n(K2CO3)= (0.02mol×3) ÷2=0.03mol，在固體中含有Fe元素的物質(zhì)的量是：n(Fe)= 0.02mol,產(chǎn)生的CO、CO2的物質(zhì)的量是0.02mol×6-0.03mol=0.09mol，由于n(CO2):n(CO)= 5:4,所以n(CO2)=0.05mol，n(CO)=0.04mol；Fe元素結(jié)合的O元素的物質(zhì)的量是0.02mol×12-0.05mol×2-0.04mol×1-0.03mol×3=0.01mol，因此K3[Fe(C2O4)3發(fā)生分解反應(yīng)的各種物質(zhì)的物質(zhì)的量的比為n(K3[Fe(C2O4)3])：n(K2CO3)：n(Fe)：n(FeO): n(CO2):n(CO)= 0.02mol: 0.03mol :0.01mol:0.01mol: 0.05mol:0.04mol=2:3:1:1: 5:4。故該分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是2K3[Fe(C2O4)3] 3K2CO3 + Fe + FeO + 4CO↑+ 5CO2↑。

考點：考查化學(xué)操作的原因、混合物分離方法及步驟、儀器的合理使用、配制物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟、離子方程式的書寫、誤差分析、守恒方法在化學(xué)方程式書寫的計算中的應(yīng)用的知識。