Question

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)過程如下，請(qǐng)回下列問題：

（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）在得到的FeSO₄溶液中需加入少量的H₂SO₄酸化，目的是                   ，得到K₃[Fe(C₂O₄)₃]溶液后，加入乙醇的目的是                          。
（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重復(fù)②~④至恒重，⑥計(jì)算。
步驟③需要在干燥器中進(jìn)行的原因是                             ；
步驟⑤的目的是                                               。
（4）可被酸性KMnO₄溶液氧化放出CO₂氣體，所以實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物中K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O含量測(cè)定可用KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。
①寫出滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                                ；
②下列滴定操作中使滴定結(jié)果偏高的是        ；

A．滴定管用蒸餾水洗滌后，立即裝入標(biāo)準(zhǔn)液

B．錐形瓶在裝待測(cè)液前未用待測(cè)液潤(rùn)洗

C．滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后氣泡消失

D．讀取標(biāo)準(zhǔn)液體積時(shí)，滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)

③取產(chǎn)物10.0g配成100mL溶液，從中取出20mL于錐形瓶中，用濃度為0.1mol·L^-1酸性KMnO₄溶液滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)酸性KMnO₄溶液消耗24mL，計(jì)算產(chǎn)物中K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)                        。[已知摩爾質(zhì)量M(K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O)=491g·mol^-1]

Answer 1

（1）A（2）防止Fe^2＋的水解，三草酸合鐵酸鉀難溶于乙醇，便于析出（3）防止吸水；確保結(jié)晶水全部失去（4）① 2MnO_­4^-＋C₂O₄^2-＋16H^＋＝2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O或2 MnO_­4^-＋5H₂C₂O₄＋6H^＋＝2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O）②AC ③49.1%

解析試題解析：（1）A、H₂S氣體在裝置A中可與氫氧化鈉溶液充分反后被吸收并使試驗(yàn)氣體正常排出，故A正常B、H₂S氣體在裝置B中不能與氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)就直接排出，故B錯(cuò)誤；C、H₂S氣體在裝置C中能與氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)但無法排出，故C錯(cuò)誤；D、H₂S氣體在裝置B中不能與氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)且通氣后瓶?jī)?nèi)氣壓增大會(huì)將溶液排出，故D錯(cuò)誤；（2）由于亞鐵離子能夠在溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，所以加入硫酸抑制了亞鐵離子的水解，亞鐵離子容易被雙氧水氧化成鐵離子，故答案為：防止Fe²⁺水解；使Fe²⁺氧化為Fe³⁺；（3）步驟③需要在干燥器中進(jìn)行，防止晶體吸收空氣中的水分；重復(fù)步驟②～④至恒重，保證結(jié)晶水完全失去，故答案為：防止吸收空氣中的水；檢驗(yàn)晶體中的結(jié)晶水是否已全部失去；（4）①由題意可知 2MnO_­4^-＋5C₂O₄^2-＋16H^＋＝2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O或2MnO_­4^-＋5H₂C₂O₄＋6H^＋＝2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O）；②A、管壁有殘留的蒸餾水稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液，使滴定結(jié)果偏高，故A正確；B、在實(shí)驗(yàn)操作中錐形瓶使用前不能用待測(cè)液潤(rùn)洗，若使用待測(cè)液潤(rùn)洗會(huì)導(dǎo)致滴定結(jié)果偏高，故B不會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高；C、滴定后氣泡消失會(huì)增大待測(cè)液的計(jì)算體積，使滴定結(jié)果偏高，故C正確；D、讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)，會(huì)使讀取的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積減少，使滴定結(jié)果偏小，故D錯(cuò)誤。③
2MnO_­4^-＋5C₂O₄^2-＋16H^＋＝2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O
0.1×0.024  m
2×158   5×88
求出發(fā)生反應(yīng)的C₂O₄^2-質(zhì)量，再根據(jù)反應(yīng)中使用C₂O₄^2-的質(zhì)量求出K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49.1%。
考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)；氧化還原反應(yīng)；