Question

【題目】為測定某三價鐵配合物(化學式表示為Ka[Feb(C2O4)c]·xH2O)的組成，做了如下實驗：

步驟1：稱取1.9640g Ka[Feb(C2O4)c]·xH2O晶體，配制成250.00mL溶液.

步驟2：取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加入1mol/LH2SO45.0mL，加熱到70~85℃，用0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至終點(5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O)，消耗KMnO4溶液48.00mL。

步驟3：向反應后的溶液中加入一定量鋅粉。加熱至黃色恰好消失，過濾，洗滌，將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時溶液仍呈酸性。

步驟4：繼續(xù)用0.01000mol/LKMnO4溶液滴定步驟3所得溶液至終點，消耗KMnO4溶液8.00mL。

（1）步驟2中滴定終點的現(xiàn)象是_______

（2）步驟3中加入鋅粉的目的是__________

（3）步聚4中發(fā)生反應的離于方程式為__________

（4）通過計算確定該三價鐵配合物的化學式________(寫出計算過程)。

Answer 1

【答案】 溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘不褪色 將Fe3+還原為Fe2+ 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 250.00mL溶液中各微粒的物質(zhì)的量分別為：n(C2O42-) = 5/2n(MnO4-) = 5/2×0.01mol/L × 48.00 × 10-3L × 10 = 0.012mol，n(Fe3+) = 5n(MnO4-) = 5× 0.01mol/L × 8.00×10-3 = 0.004，據(jù)電荷守恒，得知n(K+) = 2 × 0.012mol－3×0.004mol = 0.012mol，根據(jù)質(zhì)量守恒：n(H2O)=(1.964g－0.012mol × 39g/mol－0.004mol × 56g/mol－0.012mol × 88g/mol)/18g/mol = 0.012mol，n(K+):n(Fe3+):n(C2O42-):n(H2O) = 0.012mol:0.004mol:0.012mol:0.012mol = 3:1:3:3，化學式為K3[Fe(C2O4)3]·3H2O

【解析】（1）步驟2是用KMnO4標準溶液滴定草酸根離子，加入的高錳酸鉀都被草酸根離子還原為無色的Mn2+，直至草酸根離子反應完全，再加入高錳酸鉀，溶液顯淺紅色，所以滴定終點的現(xiàn)象為：溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘不褪色。

（2）步驟3加入鋅粉至黃色（Fe3+的顏色）消失，所以加入鋅粉是為了將Fe3+還原為Fe2+。

（3）步驟4是用高錳酸鉀氧化上一步生成的Fe2+，所以方程式為：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。

（4）在步驟2中加入高錳酸鉀為48×0.01÷1000=0.00048mol，根據(jù)方程式草酸根為0.00048×5÷2=0.0012mol，因為配制250mL溶液，取出來25mL滴定，所以原物質(zhì)中草酸根為0.012mol。步驟4加入高錳酸鉀為8×0.01÷1000=0.00008mol，根據(jù)方程式Fe2+為0.00008×5=0.0004mol，根據(jù)Fe守恒得到Fe3+為0.0004mol，因為配制250mL溶液，取出來25mL滴定，所以原物質(zhì)中Fe3+為0.004mol。由上根據(jù)電荷守恒，計算出K+為0.012mol，再根據(jù)質(zhì)量守恒計算出結(jié)晶水的量為0.012mol，最后得到該晶體為：K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。所以計算過程為：250.00mL溶液中各微粒的物質(zhì)的量分別為：n(C2O42-) = 5/2n(MnO4-) = 5/2×0.01mol/L × 48.00 × 10-3L × 10 = 0.012mol，n(Fe3+) = 5n(MnO4-) = 5× 0.01mol/L × 8.00×10-3 = 0.004，據(jù)電荷守恒，得知n(K+) = 2 × 0.012mol－3×0.004mol = 0.012mol，根據(jù)質(zhì)量守恒：n(H2O)=(1.964g－0.012mol × 39g/mol－0.004mol × 56g/mol－0.012mol × 88g/mol)/18g/mol = 0.012mol，n(K+):n(Fe3+):n(C2O42-):n(H2O) = 0.012mol:0.004mol:0.012mol:0.012mol = 3:1:3:3，化學式為K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。