7.草酸鐵晶體Fe2(C2O43•xH2O通過相關(guān)處理后可溶于水,且能做凈水劑,在110℃可完全失去結(jié)晶水.為測定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量,某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn):
步驟1:稱量4.66g草酸鐵晶體進(jìn)行處理后,配制成250mL一定物質(zhì)的量濃度的溶液.
步驟2: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)后的溶液中加入一小匙鋅粉,加熱至溶液黃色剛好消失,過濾、洗滌,將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中,此時(shí)溶液仍呈酸性.
步驟3:用0.0200mol•L-1KMnO4溶液滴定步驟2所得溶液至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液V1 mL,滴定中MnO4-被還原成Mn2+
重復(fù)步驟2、步驟3的操作2次,分別滴定消耗0.0200mol•L-1 KMnO4溶液為V2、V3mL.
記錄數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)編號KMnO4溶液的濃度(mol•L-1KMnO4溶液滴入的體積(mL)
10.0200V1=20.02
20.0200V2=20.12
30.0200V3=19.98
請回答下列問題:
(1)草酸鐵溶液能做凈水劑的原因Fe3++3H2O?Fe(OH)3(膠體)+3H+(用離子方程式表示)
(2)該實(shí)驗(yàn)步驟1和步驟3中使用的儀器除托盤天平、鐵架臺、滴定管夾、燒杯、玻璃棒外,一定需用下列儀器中的A、D、E、G (填序號)
A.酸式滴定管 B.堿式滴定管C.量筒(10mL)D.錐形瓶E.膠頭滴管 F.漏斗G.250mL容量瓶
(3)加入鋅粉的目的是將Fe3+還原為Fe2+
(4)步驟3滴定時(shí)是否選擇指示劑否(是或否);說明理由因?yàn)镵MnO4被還原劑還原成Mn2+,紫紅色褪去,所以不需要指示劑,寫出步驟3中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
(5)在步驟2中,若加入的KMnO4溶液的量不夠,則測得的鐵含量偏高(填“偏低”、“偏高”或“不變”);實(shí)驗(yàn)測得該晶體中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)x為5.

分析 (1)草酸鐵溶液中鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體,膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用;
(2)步驟1:稱量4.66g草酸鐵晶體進(jìn)行處理后,配制成250mL一定物質(zhì)的量濃度的溶液,結(jié)合配制溶液的步驟為:稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、定容、搖勻等步驟選擇需要的儀器,步驟3:用0.0200mol/LKMnO4溶液滴定步驟2所得溶液至終點(diǎn),需要錐形瓶、滴定管等;
(3)加入鋅粉的目的是還原鐵離子;
(4)高錳酸鉀溶液為紫紅色,滴入最后一滴溶液變?yōu)樽霞t色不變;步驟3MnO4-氧化二價(jià)鐵離子生成Fe3+,MnO4-被還原為Mn2+,結(jié)合原子守恒和電子守恒配平書寫離子方程式,
(5)若在步驟2中,若加入的KMnO4溶液的量不夠,則會有部分草酸根離子未被氧化,在步驟3中則會造成消耗酸性高錳酸鉀溶液的量偏大,從而計(jì)算出的鐵的量增多,含量偏高;根據(jù)離子方程式計(jì)算,n(Fe)=5n(MnO4-),可以計(jì)算n(Fe),然后可以計(jì)算晶體中Fe2(C2O43物質(zhì)的量,根計(jì)算摩爾質(zhì)量得到x的值.

解答 解:(1)草酸鐵溶液中鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體,膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用,反應(yīng)的離子方程式為:Fe3++3H2O?Fe(OH)3(膠體)+3H+,
故答案為:Fe3++3H2O?Fe(OH)3(膠體)+3H+;
(2)步驟1:稱量4.66g草酸鐵晶體進(jìn)行處理后,配制成250mL一定物質(zhì)的量濃度的溶液,結(jié)合配制溶液的步驟為:稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、定容、搖勻等步驟選擇需要的儀器主要有:托盤天平、燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管等,步驟3:用0.0200mol/LKMnO4溶液滴定步驟2所得溶液至終點(diǎn),高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性,能腐蝕橡膠管,需要盛放在酸式滴定管則,滴定過程中需要錐形瓶、鐵架臺等,該實(shí)驗(yàn)步驟1和步驟3中使用的儀器除托盤天平、鐵架臺、滴定管夾、燒杯、玻璃棒外,需用下列儀器中的A、D、E、G,
故答案為:A、D、E、G;
(3)加入鋅粉的目的是將Fe3+還原為Fe2+,故答案為:將Fe3+還原為Fe2+;
(4)高錳酸鉀溶液為紫紅色,被還原劑還原成Mn2+,紫紅色褪去,所以不需要指示劑;步驟3MnO4-氧化二價(jià)鐵離子生成Fe3+,MnO4-被還原為Mn2+,則反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,
故答案為:否;因?yàn)镵MnO4被還原劑還原成Mn2+,紫紅色褪去,所以不需要指示劑;5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O;
(5)若在步驟2中,若加入的KMnO4溶液的量不夠,則會有部分草酸根離子未被氧化,在步驟3中則會造成消耗酸性高錳酸鉀溶液的量偏大,從而計(jì)算出的鐵的量增多,含量偏高;
用0.0200mol/LKMnO4溶液滴定步驟2所得溶液至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液V1 mL,滴定中MnO4-被還原成Mn2+
重復(fù)步驟2、步驟3的操作2次,分別滴定消耗0.0200mol/LKMnO4溶液為V2、V3mL,計(jì)算平均值,實(shí)驗(yàn)2數(shù)值誤差較大舍去,消耗體積V=$\frac{20.02+19.98}{2}$ml=20.00ml,鐵元素守恒,高錳酸鉀溶液滴定亞鐵離子發(fā)生的反應(yīng)為:
5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
5              1
n          0.0200mol/L×0.0200L
n=0.002mol,
250ml溶液中含鐵元素物質(zhì)的量=0.002mol×$\frac{250}{25}$=0.02mol,F(xiàn)e2(C2O43•xH2O物質(zhì)的量=0.01mol,
4.66g草酸鐵晶體摩爾質(zhì)量=$\frac{4.66g}{0.01mol}$=466g/mol,
Fe2(C2O43•xH2O=466,
x=5,
故答案為:偏高;5.

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與分析計(jì)算,主要是滴定實(shí)驗(yàn)的過程分析和計(jì)算,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.一些常見有機(jī)物的轉(zhuǎn)化如圖,下列說法正確的是( 。
A.上述有機(jī)物中只有C6H12O6屬于糖類物質(zhì)
B.物質(zhì)A和B都屬于電解質(zhì)
C.物質(zhì)C和油脂類物質(zhì)互為同系物
D.轉(zhuǎn)化1可在人體內(nèi)完成,該催化劑屬于蛋白質(zhì)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.有機(jī)物甲、乙的結(jié)構(gòu)如圖所示.下列說法錯(cuò)誤的是(  )
A.甲、乙互為同分異構(gòu)體
B.甲、乙都能與溴的單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)
C.甲、乙都能與金屬鈉反應(yīng)生成氫氣
D.一定條件下,甲、乙均能發(fā)生取代反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.有X、Y、Z、W、A、B六種元素.其相關(guān)信息如下:
請回答下列有關(guān)問題:
元素相關(guān)信息
XX原子的1s軌道上只有1個(gè)電子
YY是周期表中電負(fù)性最大的元素 
ZZ是第三周期主族元素,其電離能l1~l7如下表所示(單位:KJ/mol)
l1 l2l3l4l5l6 l7
 578 1817 274511575 14830 18376 23293 
WW是主族元素且與A同周期,其最外電子層上有兩個(gè)運(yùn)動狀態(tài)不同的電子 
AA是過渡元素,其基態(tài)原子的外圍電子排布圖為:
BB元素基態(tài)原子的2p軌道中有三個(gè)未成對的電子
(1)根據(jù)信息分析元素Y是F(填元素符號),A在元素周期表中的位置是第四周期VIII.
(2)BX3分子的中心原子采取的雜化類型是sp3
(3)光譜證實(shí)單質(zhì) Z與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成[Z(OH)4]-,該原子的空間構(gòu)型是正四面體型,[Z(OH)4]-離子中存在的化學(xué)鍵有ACD (填字母)
A.極性共價(jià)鍵   B.非極性共價(jià)鍵     C.配位鍵    D.σ鍵     E.π鍵
(4)Y與W可形成離子化合物,其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示.W離子采取的堆枳方式是面心立方堆積,W離子的配位數(shù)為8,W離子的配位數(shù)為此空多余,Y離子占據(jù)空位四面體(填“四面體或八面體”).若該晶體的密度為dg•cm-3,則該晶胞中最近的Y離子與W離子間的距離是$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{78×4}{{N}_{A}×d}}$cm,(設(shè)NA為阿佛加德羅常數(shù)的值,只需列出計(jì)算表達(dá)式)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題

2.有機(jī)物A、B、C、D有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系.回答下列問題:

(1)乙烯的分子式C2H4,其分子的空間構(gòu)型是平面形.C中含官能團(tuán)名稱羥基;
(2)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式和有機(jī)反應(yīng)類型:
;加聚反應(yīng).
⑤CH2=CH2+H2O$\stackrel{一定條件}{→}$CH3CH2OH;加成反應(yīng).

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.沒喝完的葡萄酒忘記蓋上瓶蓋,數(shù)天后會變酸.這是由于發(fā)生了( 。
A.水解反應(yīng)B.氧化反應(yīng)C.酯化反應(yīng)D.加成反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.下列化學(xué)用語正確的是( 。
A.硫原子結(jié)構(gòu)示意圖:
B.乙烯分子的結(jié)構(gòu)式:CH2═CH2
C.H2O2的電子式:
D.碳酸氫鈉的電離方程式NaHCO3=Na++HCO3-

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的敘述和與實(shí)驗(yàn)得出的相應(yīng)結(jié)論都正確的是(  )
實(shí)驗(yàn)操作結(jié)論
A乙醇、濃硫酸混合加熱170℃,導(dǎo)出的物質(zhì)能使酸性高錳酸鉀褪色該反應(yīng)生成了乙烯
B在溴乙烷中加入適量的氫氧化鈉溶液,加熱一段時(shí)間,再滴入幾滴硝酸銀,會有沉淀析出溴乙烷在堿性條件下能水解出Br-
C提純粗苯甲酸用重結(jié)晶法,主要步驟為:加熱溶解、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌苯甲酸在水中的溶解度受溫度影響很大
D可用裂化汽油萃取溴水中的溴,且將有機(jī)層從分液漏斗上口倒出裂化汽油密度比水小
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

17.在下列化合物中:H2O、Na2O、I2、NaCl、KOH、CO2、NH4Cl、Na2O2,請?zhí)羁眨?br />(1)含有極性共價(jià)鍵的離子化合物有KOH、NH4Cl.
(2)請寫出Na2O2的電子式

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案