Question

【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O42H2O，M=180g/mol)呈淡黃色,可用作曬制藍圖。某實驗小組對其進行了一系列探究。

I.純凈草酸亞鐵晶體熱分解產(chǎn)物的探究

（1）氣體產(chǎn)物成分的探究。小組成員采用如下裝置（可重復選用)進行實驗：

①按照氣流從左到右的方向，上述裝置的接口順序為 a→g→f→___________→尾氣處理裝置(儀器可重復使用)。

②實驗前先通入一段時間 N2，其目的為__________。

③實驗證明了氣體產(chǎn)物中含有 CO，依據(jù)的實驗現(xiàn)象為__________。

（2）小組成員設計實驗證明了 A 中分解后的固體成分為 FeO，則草酸亞鐵晶體分解的化學方程式為__________。

（3）曬制藍圖時，以 K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑，該反應的化學方程式為__________。

Ⅱ.草酸亞鐵晶體樣品純度的測定：工業(yè)制得的草酸亞鐵晶體中常含有 FeSO4 雜質(zhì)，測定其純度的步驟如下：

步驟 1：稱取 mg 草酸亞鐵晶體樣品并溶于稀 HSO4 中，配成 250mL 溶液；

步驟 2：取上述溶液 25.00mL，用 cmol/L KMnO4 標準液滴定至終點，消耗標準液 V1mL；

步驟 3：向反應后溶液中加入適量鋅粉，充分反應后，加入適量稀 H2SO4，再用 cmol/L KMnO4 標準溶液滴定至終點，消耗標準液 V2mL。

（4）步驟 2 中滴定終點的現(xiàn)象為__________；步驟 3 中加入鋅粉的目的為__________。

（5）草酸亞鐵晶體樣品的純度為__________；若步驟 1配制溶液時部分Fe2+被氧化變質(zhì)，則測定結(jié)果將__________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。

Answer 1

【答案】b→c→h→i(或i→h)→d→e→b→c 排盡裝置中的空氣，防上加熱時發(fā)生爆炸 C中固體由黑色變?yōu)榧t色，后B裝置中出現(xiàn)渾濁 FeC2O4·2H2O FeO+CO↑+CO2↑+2H2O 3FeC2O4+2K3[FeCN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4 錐形瓶中溶液顏色變?yōu)闇\紫色，且30s內(nèi)不褪色 將Fe3+還原為Fe2+ ×100% 偏低

【解析】

Ⅰ．（1）①氣體產(chǎn)物成分的探究，草酸亞鐵晶體在裝置A中加熱分解，生成的氣體通過裝置D中硫酸銅檢驗水蒸氣的存在，通過裝置B中澄清石灰水檢驗二氧化碳的生成，通過裝置E中堿石灰干燥氣體后，通入裝置C中玻璃管中和氧化銅反應生成銅和二氧化碳，再通過B裝置檢驗生成的二氧化碳氣體，最后尾氣處理；

②驗前先通入一段時間N2，把裝置內(nèi)空氣趕凈，防止加熱爆炸；

③實驗證明了氣體產(chǎn)物中含有CO，是利用一氧化碳的還原性還原氧化銅生成紅色銅和二氧化碳設計實驗驗證；

（2）依據(jù)結(jié)論，可知A處反應管中發(fā)生反應是草酸亞鐵晶體分解生成氧化亞鐵、一氧化碳、二氧化碳和水；

（3）FeC2O4與反應K3[Fe（CN）6]生成藍色的Fe3[Fe（CN）6]2沉淀，同時生成K2C2O4；

Ⅱ．（4）用 cmolL-1 KMnO4標準液滴定至終點，滴入最后一滴溶液無色變化為紫紅色且半分鐘不變，說明反應進行到終點，向反應后溶液中加入適量鋅粉是將Fe3+還原為Fe2+；

（5）草酸亞鐵溶液中滴入高錳酸鉀溶液，發(fā)生氧化還原反應，亞鐵離子和草酸根離子都被氧化，向反應后溶液中加入適量鋅粉，充分反應后，加入適量稀H2SO4，再用cmolL-1KMnO4標準溶液滴定至終點，消耗標準液V2mL，此時滴定的是亞鐵離子，第一次消耗高錳酸鉀減去第二次高錳酸鉀為滴定亞鐵離子的量，利用化學反應定量關(guān)系計算，若步驟1配制溶液時部分Fe2+被氧化，消耗高錳酸鉀減少，計算得到亞鐵離子物質(zhì)的量減小。

Ⅰ.(1)①草酸亞鐵晶體在裝置A中加熱分解，生成的氣體通過裝置D中硫酸銅檢驗水蒸氣的存在，通過裝置B中澄清石灰水檢驗二氧化碳的生成，通過裝置E中堿石灰干燥氣體后通入裝置C中玻璃管中，和氧化銅反應生成銅和二氧化碳，再通過B裝置檢驗生成的二氧化碳氣體，按照氣流從左到右的方向，上述裝置的連接順序為：agfbchi(或ih)de(或ed)bc，最后連接尾氣處理裝置，正確的順序為：agfbchi(或ih)de(或ed)bc；

故答案為：bchi(或ih)de(或ed)bc；

②實驗前先通入一段時間N2，其目的為：排盡裝置中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸；

故答案為：排盡裝置中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸；

③實驗證明了氣體產(chǎn)物中含有CO，依據(jù)的實驗現(xiàn)象為：C處反應管中固體由黑變紅，其后的B裝置中澄清石灰水變渾濁；

故答案為：C處反應管中固體由黑變紅，其后的B裝置中澄清石灰水變渾濁；

(2)A處反應管中發(fā)生反應是草酸亞鐵晶體分解生成氧化亞鐵、一氧化碳、二氧化碳和水，反應的化學方程式為：FeC2O4·2H2O FeO+CO↑+CO2↑+2H2O，

故答案為：FeC2O4·2H2O FeO+CO↑+CO2↑+2H2O；

(3)FeC2O4與反應K3[Fe(CN)6]生成藍色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀,同時生成K2 C2O4，該反應的化學方程式為：3FeC2O4+2K3[FeCN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4；

故答案為：3FeC2O4+2K3[FeCN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4 ；

Ⅱ.(4)用 cmolL1 KMnO4標準液滴定至終點，滴入最后一滴溶液，無色變化為紫紅色且半分鐘不變，說明反應進行到終點，步驟3中加入鋅粉的目的為：將Fe3+還原為Fe2+；

故答案為：滴入最后一滴溶液無色變化為紫紅色且半分鐘不變，說明反應進行到終點；將Fe3+還原為Fe2+；

(5)取上述溶液25.00mL，用cmolL 1KMnO4標準液滴定至終點，消耗標準液V1mL，向反應后溶液中加入適量鋅粉，充分反應后，加入適量稀H2SO4，再用cmolL1KMnO4標準溶液滴定至終點，消耗標準液V2mL，第一次消耗高錳酸鉀減去第二次高錳酸鉀為滴定亞鐵離子的量，為亞鐵離子消耗高錳酸鉀物質(zhì)的量，反應的離子方程式：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；草酸亞鐵晶體樣品的純度= ×100% ；若步驟1配制溶液時部分Fe2+被氧化，消耗高錳酸鉀減少，計算得到亞鐵離子物質(zhì)的量減小，測定結(jié)果偏低；

故答案為： ×100% ； 偏低。