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(jī)反應(yīng)的催化劑。實(shí)驗(yàn)室可用鐵屑為原料制備,相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)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。回答下列問題:

(1)鐵屑中常含硫元素,因而在制備FeSO4時(shí)會(huì)產(chǎn)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(jié)晶水可通過重量分析法測(cè)定,主要步驟有:①稱量,②置于烘箱中脫結(jié)晶水,③冷卻,④稱量,⑤__________(敘述此步操作),⑥計(jì)算。步驟③若未在干燥器中進(jìn)行,測(cè)得的晶體中所含結(jié)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(cè)定可用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)溶液

B.裝入標(biāo)準(zhǔn)溶液后,把滴定管夾在滴定管夾上,輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)活塞,放出少量標(biāo)準(zhǔn)液,使尖嘴充滿液體

C.接近終點(diǎn)時(shí),需用蒸餾水沖洗瓶壁和滴定管尖端懸掛的液滴

②有同學(xué)認(rèn)為該滴定過程不需要指示劑,那么滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為________,若達(dá)到滴定終點(diǎn)消耗高錳酸鉀溶液V mL,那么晶體中所含C2O42－的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(fù)②～④步操作至恒重 偏低 檢驗(yàn)晶體中的結(jié)晶水是否已全部失去 B 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>KMnO4溶液,錐形瓶中溶液恰好由無色變?yōu)闇\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(wěn)定，不產(chǎn)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(cuò)誤；

C．沒有排氣裝置，導(dǎo)致該裝置內(nèi)氣壓增大而產(chǎn)生安全事故，故C錯(cuò)誤；

D．該裝置中應(yīng)遵循“長(zhǎng)進(jìn)短出”的原理，故D錯(cuò)誤；

故選A；

（2）雙氧水不穩(wěn)定，溫度高時(shí)，雙氧水易分解，為防止雙氧水分解，溫度應(yīng)低些；根據(jù)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(jié)晶水可通過重量分析法測(cè)定，步驟⑤的目的是檢驗(yàn)晶體中的結(jié)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(jìn)行，晶體中結(jié)晶水不能全部失去，所以稱量出的水的質(zhì)量偏小，測(cè)得的晶體中所含結(jié)晶水含量也偏低；

（4）①A.滴定管用蒸餾水洗滌后,需要用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，然后在裝入標(biāo)準(zhǔn)溶液，A錯(cuò)誤；

B.裝入標(biāo)準(zhǔn)溶液后,把滴定管夾在滴定管夾上,輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)活塞,放出少量標(biāo)準(zhǔn)液,使尖嘴充滿液體，B正確；

C.接近終點(diǎn)時(shí),不需用蒸餾水沖滴定管尖端懸掛的液滴，否則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高，C錯(cuò)誤；

答案選B；

②由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色，則終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>KMnO4溶液,錐形瓶中溶液恰好由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘不褪色；n(MnO4－)=V×10-3L×0.0100 mol·L-1,根據(jù)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.75V/100m。