Question

三草酸合鐵酸鉀晶體（K₃[Fe（C₂O₄）₃]?xH₂O）是一種光敏材料，在110℃可完全失去結(jié)晶水．為測(cè)定該晶體中鐵的含量，某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：
步驟一：稱量5.40g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250ml溶液．
步驟二：取所配溶液25.00ml于錐形瓶中，加稀H₂SO₄酸化，滴加KMnO₄溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同時(shí)，MnO₄^-被還原成Mn²⁺．向反應(yīng)后的溶液中加入適量鋅粉使Fe³⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe²⁺，同時(shí)有氣泡產(chǎn)生，過(guò)濾，洗滌，將過(guò)濾及洗滌所得溶液A收集到錐形瓶中，此時(shí)，溶液仍呈酸性．
步驟三：用0.010mol/L KMnO₄溶液滴定溶液A至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液21.98ml，反應(yīng)中MnO₄^-被還原成Mn²⁺．
重復(fù)步驟二、步驟三操作，消耗0.010mol/L KMnO₄溶液22.02ml．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作依次是：稱量、溶解、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌、

 

、搖勻．
②“步驟一”所得溶液的顏色為

 

．
③寫出“步驟二”中加鋅粉產(chǎn)生氣泡的離子方程式

 

；
寫出“步驟二”中Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe²⁺的離子方程式

 

．
④“步驟三”KMnO₄溶液應(yīng)裝在

 

式滴定管中；檢查該滴定管不漏水，用水洗凈后，裝入KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液前，要對(duì)該滴定管進(jìn)行的操作是

 

；
判斷滴定至終點(diǎn)依據(jù)的現(xiàn)象是

 

．
⑤實(shí)驗(yàn)測(cè)得該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：①依據(jù)溶液配制的步驟分析判斷；
②5.40g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250ml溶液，溶液中含有鐵離子，溶液呈黃色；
③“步驟二”中加鋅粉產(chǎn)生氣泡是新和酸反應(yīng)生成的氫氣；“步驟二”中Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe²⁺的反應(yīng)是加入的鋅和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子和鋅離子；
④高錳酸鉀溶液是強(qiáng)氧化劑，對(duì)見(jiàn)識(shí)滴定管的橡膠管具有腐蝕作用，所以選擇算是滴定管；滴定管檢漏后要對(duì)滴定管進(jìn)行待裝標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗；高錳酸鉀溶液滴定亞鐵離子恰好反應(yīng)的現(xiàn)象是利用滴入最后一滴高錳酸鉀溶液呈紫色，半分鐘不變化證明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)；
⑤依據(jù)亞鐵離子和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)的離子方程式定量關(guān)系計(jì)算得到．

解答： 解：①配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作依次是：稱量、溶解、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻，故答案為：定容； 
②步驟一中，5.40g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250ml溶液，溶液中含有鐵離子，溶液呈黃色，故答案為：黃色；
③“步驟二”中加鋅粉產(chǎn)生氣泡是新和酸反應(yīng)生成的氫氣，反應(yīng)的離子方程式為：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑；“步驟二”中Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe²⁺的反應(yīng)是加入的鋅和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子和鋅離子，反應(yīng)的離子方程式為：Zn+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Zn²⁺，
故答案為：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑；Zn+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Zn²⁺；
④高錳酸鉀溶液是強(qiáng)氧化劑，對(duì)見(jiàn)識(shí)滴定管的橡膠管具有腐蝕作用，所以選擇算是滴定管；滴定管檢漏后要對(duì)滴定管進(jìn)行待裝標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗；高錳酸鉀溶液滴定亞鐵離子恰好反應(yīng)的現(xiàn)象是利用滴入最后一滴高錳酸鉀溶液呈紫色，半分鐘不變化證明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)，
故答案為：酸；潤(rùn)洗；錐形瓶?jī)?nèi)溶液變紅色且半分鐘內(nèi)不消失；
⑤稱量5.40g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250ml溶液，取所配溶液25.00ml于錐形瓶中，加稀H₂SO₄酸化，滴加KMnO₄溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，取所配溶液25.00ml于錐形瓶中，加稀H₂SO₄酸化，滴加KMnO₄溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同時(shí)，MnO₄^-被還原成Mn²⁺．向反應(yīng)后的溶液中加入適量鋅粉使Fe³⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe²⁺，同時(shí)有氣泡產(chǎn)生，過(guò)濾，洗滌，將過(guò)濾及洗滌所得溶液A收集到錐形瓶中，此時(shí)，溶液仍呈酸性，用0.010mol/L KMnO₄溶液滴定溶液A至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液21.98ml，依據(jù)鐵元素守恒計(jì)算得到，
5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
5        1
n        0.010mol/L×0.021.98L
n=1.01×10^-3mol
250ml溶液中含有鐵元素物質(zhì)的量=1.01×10^-3mol×

250

25

=1.01×10^-2mol；
該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

1.01×10-2mol×56g/mol

5.40g

×100%=11.4%，
故答案為：11.4%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)組成和含量的實(shí)驗(yàn)分析判斷，溶液配制和滴定實(shí)驗(yàn)步驟和過(guò)程分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．