Question

三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]?3H2O可用于摄影和蓝色印刷．可用如下流程来制备．根据题意完成

三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]?3H2O可用于摄影和蓝色印刷．可用如下流程来制备．根据题意完成下列各题：（1）若用铁和稀硫酸制备FeSO4?7H2O______（填物质名称）往往要过量，理由是______．（2）要从溶液中得到绿矾，必须进行的实验操作是______．（按前后顺序填）a．过滤洗涤 b．蒸发浓缩 c．冷却结晶 d．灼烧 e．干燥某课外化学兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体（K3[Fe（C2O4）3]?3H2O）中铁元素含量，做了如下实验：步骤一：称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250ml溶液．步骤二：取所配溶液25.00ml于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳，同时，MnO-4．被还原成Mn2+．向反应后的溶液中加入一定量锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍里酸性．步骤三：用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02ml，滴定中MnO4，被还原成Mn2+．重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010mol/LKMnO4溶液19.98ml；回答43-46小题：（3）配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有______；主要操作步骤依次是：称量、______、转移、______、定容、摇匀．（4）加入锌粉的目的是______．（5）实验测得该晶体中铁的质量分数为______．在步骤二中，若加入的KMnO4的溶液的量不够，则测得的铁含量______．（选填“偏低”“偏高”“不变”）（6）某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾（K3[Fe（C2O4）3]）在一定条件下加热分解，所得固体的质量为5.42g，同时得到密度为1.647g/L（已折合成标准状况下）气体．研究固体产物得知，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3．写出该分解反应的化学方程式______．

Answer 1

（1）亚铁离子易被空气中的氧气氧化为铁离子，需要加入过量的铁粉避免亚铁离子被氧化，2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
故答案为：铁；防止亚铁离子被氧气氧化；
（2）将混合液来制备绿矾时应先将溶液加热浓缩、然后冷却结晶，将析出的固体过滤、洗涤、干燥，即可得到绿矾，故答案为：bcae；
（3）配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解，冷却后转移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以需要的仪器为：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管；
故答案为：250ml容量瓶；溶解，洗涤；
（4）向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至溶液完全由黄色变为浅绿色，说明加入锌粉的目的是将Fe³⁺恰好还原成Fe²⁺；
故答案为：将Fe³⁺还原成Fe²⁺，为进一步测定铁元素的含量做准备；
（5）再重复（1）、（2）步骤两次，滴定消耗0.01moL/KMnO₄溶液平均体积为19.98mL；
    5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
  5mol    1mol
n（Fe²⁺） 0.010×0.01998mol
配制成250moL溶液，取所配溶液25.00moL进行的中和滴定实验，含亚铁离子物质的量n（Fe²⁺）=5×0.010×0.01998mol：所以250ml溶液中亚铁离子物质的量为：10×5×0.010×0.01998mol：铁的质量分数ω（Fe）=[10×5×0.010×0.01998mol×56 g/mol]÷5.000 g×100%=11.12%；
加入的KMnO₄的溶液的量不足，导致草酸根有剩余，再滴定亚铁离子时，进行与高锰酸钾反应，使的滴定亚铁离子消耗的高锰酸钾的体积偏大，导致测定的亚铁离子的物质的量偏大，故铁元素的质量偏大，计算测定的铁元素的质量分数偏高，
故答案为：11.12%；偏高；
（6）气体密度为1.647g/L，其摩尔质量为1.647g/L×22.4L/mol=36.9g/mol，所以气体为CO和C0₂，两者的物质的量之比

44?36.9

36.9?28

=

4

5

，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K₂CO₃，结合电子得失守恒，可推测铁元素只能以亚铁和铁单质的形式存在，故方程式为：2K₃[Fe（C₂O₄）₃]═3K₂CO₃+Fe+FeO+4CO↑+5CO₂↑；
故答案为：2K₃[Fe（C₂O₄）₃]═3K₂CO₃+Fe+FeO+4CO↑+5CO₂↑