Question

【題目】三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體（K3[Fe(C2O4)3]·3H2O）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

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________（選填序號(hào)）；

(2)在將Fe2＋氧化的過程中，需控制溶液溫度不高于40℃，理由是________；

(3)得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后，再想獲得其晶體，常加入_____溶劑（填編號(hào)）

a. 冰水 b. 無(wú)水乙醇 c. 四氯化碳

(4)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重復(fù)②～④步，⑥計(jì)算。

步驟⑤也被稱做________操作，其目的是____________________________；

(5)重量分析法測(cè)定時(shí)，步驟③未在干燥器中進(jìn)行，那么測(cè)得的晶體中所含結(jié)晶水含量________（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）；

(6)三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體用重量分析法測(cè)定時(shí)，2.810g的晶體經(jīng)操作最終獲得了2.480g無(wú)水物，則此次測(cè)定的相對(duì)誤差為____________。

Answer 1

【答案】A 防止H2O2分解 b 恒重 確保晶體已全部失去結(jié)晶水 偏低 －0.8%

【解析】

(1)氣體吸收裝置中既要吸收氣體又能排出不反應(yīng)的氣體；
(2)溫度高時(shí)，雙氧水易水解；
(3)K3[Fe(C2O4)3]3H2O易溶于水，難溶于乙醇，根據(jù)相似相溶原理分析；
(4)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；
(5)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，據(jù)此判斷；
(6)根據(jù)K3[Fe(C2O4)3]3H2O可計(jì)算出最終得到的無(wú)水物的質(zhì)量，根據(jù)相對(duì)誤差=計(jì)算。

(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，A項(xiàng)正確；

B. 硫化氫與氫氧化鈉接觸面積較小，所以吸收不完全，B項(xiàng)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，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D. 該裝置中應(yīng)遵循長(zhǎng)進(jìn)短出的原理，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故答案為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；

(3)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(wú)水乙醇溶劑，故答案為b；

(4)晶體中所含結(jié)晶水可通過重量分析法測(cè)定，步驟⑤的目的是確保晶體中的結(jié)晶水已全部失去，也叫恒重操作；

(5)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；

(6)根據(jù)K3[Fe(C2O4)3]3H2O可計(jì)算出最終得到的無(wú)水物的質(zhì)量為= =2.500g，所以絕對(duì)誤差=2.480g2.500g=0.020g，相對(duì)誤差為= 0.8%。