Question

16．鐵是人體必須的微量元素，在化學(xué)中也有重要的作用．
Ⅰ．已知實(shí)驗(yàn)室由草酸亞鐵晶體（FeC₂O₄•2H₂O）、草酸鉀（K₂C₂O₄）、草酸（H₂C₂O₄）和雙氧水（H₂O₂）混合可制得工業(yè)催化劑K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O（翠綠色晶體），該晶體在421～553℃時(shí)，分解為Fe₂O₃、K₂CO₃、CO、CO₂和H₂O．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）制備過程要防止草酸被H₂O₂氧化，草酸被H₂O₂氧化的化學(xué)方程式為H₂C₂O₄+H₂O₂═2CO₂↑+2H₂O．
（2）上述實(shí)驗(yàn)中制備配K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O的反應(yīng)方程式為2FeC₂O₄•2H₂O+H₂O₂+3K₂C₂O₄+H₂C₂O₄═2K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O．
（3）配合物的穩(wěn)定性可以用穩(wěn)定常數(shù)K來衡量，如Cu²⁺+4NH₃?[Cu（NH₃）₄]²⁺，其穩(wěn)定常數(shù)表達(dá)式為：k=$\frac{c[Cu（N{H}_{3}）_{4}^{2+}]}{c（C{u}^{2+}）•{c}^{4}（N{H}_{3}）}$．已知K[Fe（C₂O₄）₃^3-]=10²⁰，K[Fe（SCN）₃]=2×10³，能否用KSCN溶液檢驗(yàn)K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O中的鐵元素？否（填“是”、“否”）． 若選“否”，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)檢驗(yàn)鐵元素的方案取適量晶體加熱至分解；取分解后的固體殘留物適量溶解在稀H₂SO₄中；取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液．若溶液呈血紅色則有鐵元素，反之則無．
Ⅱ．FeSO₄•7H₂O也叫綠礬，是治療缺鐵性貧血藥品的主要成分．
（4）治療貧血的藥片上涂有糖衣，目的是隔絕空氣，防止被氧化．
（5）測(cè)定綠礬產(chǎn)品中Fe²⁺含量的方法是：
a．稱取5.7g綠礬產(chǎn)品，配制成250mL溶液；
b．量取25.00mL待測(cè)溶液于錐形瓶中；
c．用硫酸酸化的0.01mol/LKMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液體積的平均值為40.00mL．（滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O）．
①滴定到終點(diǎn)的標(biāo)志是當(dāng)最后一滴酸性高錳酸鉀溶液滴入錐形瓶，溶液恰好由棕黃色變成淺紫紅色時(shí)，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)，說明達(dá)到終點(diǎn)．
②計(jì)算上述樣品中FeSO₄•7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.54%．

Answer 1

分析 （1）草酸被H₂O₂氧化生成水和二氧化碳；
（2）由草酸亞鐵晶體（FeC₂O₄•2H₂O）、草酸鉀（K₂C₂O₄）、草酸（H₂C₂O₄）和雙氧水（H₂O₂）混合可制K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O，此反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，只需要結(jié)合原子守恒配平即可；
（3）K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O中的鐵為亞鐵離子，而鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)檠�紅色；
（4）FeSO₄•7H₂O俗稱綠礬，是治療缺鐵性貧血的主要成分，F(xiàn)eSO₄具有還原性，應(yīng)隔絕空氣保存；
（5）①依據(jù)高錳酸鉀溶液的顏色來指示反應(yīng)終點(diǎn)，滴入最后一滴高錳酸鉀溶液變化為紫紅色，半分鐘不褪色說明達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)；
②依據(jù)滴定實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算，依據(jù)鐵元素守恒，結(jié)合滴定過程的反應(yīng)離子方程式計(jì)算得到．

解答 解：（1）草酸被H₂O₂氧化生成水和二氧化碳，該反應(yīng)為H₂C₂O₄+H₂O₂=2CO₂↑+2H₂O，故答案為：H₂C₂O₄+H₂O₂=2CO₂↑+2H₂O；
（2）根據(jù)原子守恒，草酸亞鐵晶體（FeC₂O₄•2H₂O）、草酸鉀（K₂C₂O₄）、草酸（H₂C₂O₄）和雙氧水（H₂O₂）混合可制K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O的反應(yīng)方程式為2FeC₂O₄•2H₂O+H₂O₂+3 K₂C₂O₄+H₂C₂O₄═2 K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O，故答案為：2FeC₂O₄•2H₂O+H₂O₂+3 K₂C₂O₄+H₂C₂O₄═2 K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O；
（3）K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O中的鐵為亞鐵離子，則不能用KSCN溶液檢驗(yàn)K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O中的鐵元素，檢驗(yàn)鐵元素的方案為取適量晶體加熱，取固體殘留物溶解在H₂SO₄中，取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液．若溶液呈血紅色則有鐵元素，反之則無，故答案為：否；取適量晶體加熱，取固體殘留物溶解在H₂SO₄中，取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液．若溶液呈血紅色則有鐵元素，反之則無；
（4）FeSO₄具有還原性，應(yīng)隔絕空氣保存，防止被氧化，故答案為：隔絕空氣，防止被氧化；
（5）①依據(jù)高錳酸鉀溶液的顏色來指示反應(yīng)終點(diǎn)，滴入最后一滴高錳酸鉀溶液變化為紫紅色，半分鐘不褪色說明達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)，
故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液變化為紫紅色，半分鐘不褪色說明達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)；
②a．稱取5.7g綠礬產(chǎn)品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25.00mL待測(cè)溶液于錐形瓶中；
c．用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液體積的平均值為40.00mL；
依據(jù)反應(yīng)方程式進(jìn)行計(jì)算：
   5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
   5       1
n（Fe²⁺） 0.01000mol/L×0.0400L
計(jì)算得到；n（Fe²⁺）=0.002mol；
則250mL溶液中含F(xiàn)e²⁺=0.002mol×$\frac{250}{25}$=0.02mol；
FeSO₄•7H₂O物質(zhì)的量為0.02mol，質(zhì)量=0.02mol×278g/mol=5.56g；
質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{5.56g}{5.7g}$×100%=97.54%，
故答案為：97.54%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查知識(shí)點(diǎn)較多，涉及反應(yīng)的配平、氧化還原反應(yīng)、離子的檢驗(yàn)及滴定終點(diǎn)的確定、離子方程式的計(jì)算，明確氧化還原反應(yīng)和離子方程式是關(guān)鍵，題目難度中等，做文字?jǐn)⑹鲱}目答題時(shí)要切中要點(diǎn)．