Question

化合物K_xFe(C₂O₄)_y·3H₂O(Fe為＋3價)是一種光敏材料，實驗室可以用如下方法來制備這種材料并測定這種材料的組成：

（1）結晶時應將溶液用冰水冷卻置于在黑暗處等待晶體的析出，這樣操作的原因是：________________________________________________________________________。
（2）操作Ⅰ的名稱是______________________。
（3）稱取一定質量的晶體置于錐形瓶中，加入足量的蒸餾水和稀H₂SO₄，將C₂O₄^2-轉化為H₂C₂O₄后用0.100 0 mol·L^－1KMnO₄溶液滴定，當消耗KMnO₄溶液24.00 mL時恰好完全反應，H₂C₂O₄與酸性KMnO₄溶液反應的化學方程式是：__________________________。再向溶液中加入適量的還原劑，恰好將Fe^3＋完全轉化為Fe^2＋，用KMnO₄溶液繼續(xù)滴定。當Fe^2＋完全氧化時，用去KMnO₄溶液4.00 mL，此滴定反應的離子方程式是____________。
（4）配制100 mL 0.100 0 mol·L^－1KMnO₄溶液及滴定實驗中所需的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒、錐形瓶外還有________(填儀器名稱)。滴定終點時溶液顏色為________色，且30秒內不變色。
（5）經(jīng)計算，化合物K_xFe(C₂O₄)_y·3H₂O中，x＝________。

Answer 1

（1）用冰水冷卻有利于析出更多的晶體，黑暗可以防止晶體分解
（2）過濾、洗滌
（3）2KMnO₄＋5H₂C₂O₄＋3H₂SO₄=2MnSO₄＋K₂SO₄＋10CO₂↑＋8H₂O　MnO＋5Fe^2＋＋8H^＋=Mn^2＋＋5Fe^3＋＋4H₂O
（4）100 mL容量瓶、酸式滴定管　(紫)紅
（5）3

（1）用冰水冷卻，可使溶液的溫度下降，降低了晶體的溶解度，便于更多晶體的析出；在暗處可防止晶體見光分解。
（2）操作Ⅰ是將晶體的溶液分離，故為過濾、洗滌。
（3）酸性KMnO₄溶液氧化H₂C₂O₄的化學方程式為為：2KMnO₄＋5H₂C₂O₄＋3H₂SO₄=2MnSO₄＋K₂SO₄＋10CO₂↑＋8H₂O；酸性KMnO₄溶液氧化Fe^2＋的離子方程式為MnO₄^-＋5Fe^2＋＋8H^＋=Mn^2＋＋5Fe^3＋＋4H₂O。
（4）配制100 mL KMnO₄溶液，需用100 moL容量瓶，滴定時操作時KMnO₄溶液盛裝于酸式滴定管中。
（5）n(C₂O₄^2-)＝n(H₂C₂O₄)＝n(KMnO₄)＝×0.1 mol/L×24×10^{－3 L}＝6×10^－3 mol，
n(Fe^3＋)＝5n(KMnO₄)＝5×0.1 mol/L×4×10^{－3 L}＝2×10^－3 mol
n(Fe^3＋)∶n(C₂O₄^2-)＝1∶y＝2×10^－3∶6×10^－3＝1∶3，y＝3，由化合價代數(shù)和為零的原則可得：
x×(＋1)＋(＋3)×1＋(－2)×3＝0
解得x＝3,