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??????????????? (填序號(hào))。
(2)在得到的FeSO4溶液中需加入少量的H2 SO4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⑤的目的是????????????????????????????????????????????????????????????????? 。
(4)C2O可被酸性KMnO4溶液氧化為CO2氣體,故實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物中K3[Fe(C2O3)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????????????? (填序號(hào))。
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10.0 g配成100 mL溶液,從中取出20 mL于錐形瓶中,用濃度為0.1mol·L-l的酸性KMnO4溶液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗酸性KMnO4溶液24.00mL,則產(chǎn)物中K3 [Fe(C2O4)3]·3H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為???? [已知摩爾質(zhì)量M{ K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)=491 g·mol-l]。
(1)A(2)抑制Fe2+的水解? 三草酸合鐵酸鉀難溶于乙醇,便于析出;(3)確保結(jié)晶水全部失去;
(4)①5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;②AC? ③49.1%
【解析】
試題分析::(1)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;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;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;該裝置中應(yīng)遵循“長(zhǎng)進(jìn)短出”的原理,故D錯(cuò)誤;所以選A;
(2)硫酸亞鐵易水解而是其氣壓呈酸性,加熱稀硫酸能抑制亞鐵離子水解;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,所以可以用乙醇使三草酸合鐵酸鉀析出;
(3)晶體易吸水,為防止吸水步驟③需要在干燥器中進(jìn)行,步驟⑤的是檢驗(yàn)晶體中的結(jié)晶水是否已全部失去;
(4)①化合價(jià)C:+3→+4,改變量(4-3)×2=2,Mn:+7→+2,改變量(7-2)×1=5,根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等,所以在C2O42-前配5,MnO4-前配2,根據(jù)C和Mn原子守恒,分別在CO2和Mn2+前配10和2,根據(jù)電荷守恒,在H+前配16,最后根據(jù)離子方程式兩邊的H個(gè)數(shù)相等在水前面配8,經(jīng)檢驗(yàn)離子方程式兩邊的氧原子相等,得到離子方程式為5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
②A.滴定管沒有用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,濃度減小,消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積比實(shí)際體積變大,測(cè)定結(jié)果偏高;
B.錐形瓶未潤(rùn)洗,所取待測(cè)液的量沒變,故不影響V(標(biāo)準(zhǔn)),所以滴定結(jié)果無影響
C.由于氣泡的體積計(jì)入了標(biāo)準(zhǔn)液消耗的體積,使得標(biāo)準(zhǔn)液體積比實(shí)際體積增大,測(cè)定結(jié)果偏高;
D.讀取標(biāo)準(zhǔn)液體積時(shí),開始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù),造成V(標(biāo)準(zhǔn))偏小,測(cè)定結(jié)果偏低;
故選AC.
③? 5K3[Fe(C2O4)3]·3H2O????????? ~????????????? 15C2O42-?????????? ~???????????? 6MnO4-
???????????? 5×491g?????????????????????????????????????????????? 6mol
x???????????????????????????????????????? 24.00mL×10-3×0.1mol·L-l
x =0.982
K3 [Fe(C2O4)3]·3H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.982/2×100%=49.1%
考點(diǎn):考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合知識(shí)。
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O | - 4 |
O | 2- 4 |
O | 2- 4 |
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