Question

19．化合物K_xFe（C₂O₄）y•z H2O是一種重要的光化學(xué)試劑，其中鐵為+3價．分別稱取該樣品0.491g兩份，其中一份在110℃干燥脫水，至質(zhì)量恒定為0.437g．另一份置于錐形瓶中，加入足量的3mol•L^-1 H₂SO₄和適量的蒸餾水，加熱到75℃，趁熱加入0.0500mol•L^-1 KMnO₄溶液24.0mL，恰好完全反應(yīng)；再向溶液中加入適量的某種還原劑，將Fe³⁺ 完全轉(zhuǎn)化為Fe²⁺，該溶液中Fe²⁺剛好與4.0mL 0.0500mol•L^-1 KMnO₄溶液完全反應(yīng)．
通過計算，分別求：
（1）0.491g樣品中結(jié)晶水的物質(zhì)的量．
（2）化合物中草酸根的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．                     
（3）化合物的化學(xué)式．
已知：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O
MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）準(zhǔn)確稱取A樣品0.491g，干燥脫水至恒重，減少的質(zhì)量為水的質(zhì)量，其中一份在110℃干燥脫水，至質(zhì)量恒定為0.437g，n（H₂O）=0.003mol；
（2）另取A樣品0.491g置于錐形瓶中，加入足量的3mol/L的H₂SO₄溶液和適量蒸餾水，再加入0.050mol/L的KMnO₄溶液24.0mL，微熱，恰好完全反應(yīng)：
2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O可知：n（C₂O₄^2-）=$\frac{5}{2}$n（KMnO₄）=$\frac{5}{2}$×0.05mol/l×0.024L=0.003mol，由此求草酸根的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）由離子守恒知n（K⁺）=0.003mol，樣品A[K_xFe（C₂O₄）_y•zH₂O中，：x：1：y：z=n（K⁺）：n（Fe³⁺）：n（C₂O₄^2-）：n（H₂O）=3：1：3：3，故A的化學(xué)式為K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O，由此分析解答．

解答 解：（1）準(zhǔn)確稱取A樣品0.491g，干燥脫水至恒重，減少的質(zhì)量為水的質(zhì)量，其中一份在110℃干燥脫水，至質(zhì)量恒定為0.437g，減少的質(zhì)量為水的質(zhì)量，n（H₂O）=$\frac{0.491-0.437}{18}mol$=0.003mol，答：0.491g樣品中結(jié)晶水的物質(zhì)的量為：0.003mol；（1）0.003 00 mol
（2）另取A樣品0.491g置于錐形瓶中，加入足量的3mol/L的H₂SO₄溶液和適量蒸餾水，再加入0.050mol/L的KMnO₄溶液24.0mL，微熱，恰好完全反應(yīng)：
2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O可知：n（C₂O₄^2-）=$\frac{5}{2}$n（KMnO₄）=$\frac{5}{2}$×0.05mol/l×0.024L=0.003mol，草酸根的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.003×88}{0.491}×100%$=53.8%，答：草酸根的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.8%；
（3）由離子守恒知n（K⁺）=0.003mol，樣品A[K_xFe（C₂O₄）_y•zH₂O中，：x：1：y：z=n（K⁺）：n（Fe³⁺）：n（C₂O₄^2-）：n（H₂O）=3：1：3：3，故A的化學(xué)式為K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O，答：化合物的化學(xué)式為K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O．

點評 本題考查了探究物質(zhì)組成、測量物質(zhì)含量的方法，題目難度中等，涉及化學(xué)計算，注意掌握質(zhì)量守恒定律、電荷守恒在化學(xué)計算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實驗、化學(xué)計算能力．