Question

三草酸合鐵酸鉀（K₃[Fe（C₂O₄）₃]•xH₂O）是一種光敏材料，110℃時(shí)失去全部結(jié)晶水．

完成下列填空：

某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量，做了如下實(shí)驗(yàn)：

（一）鐵含量的測(cè)定

步驟一：稱量5.00g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H₂SO₄酸化，滴加KMnO₄溶液將草酸根恰好全部氧化成CO₂，MnO₄^﹣同時(shí)被還原為Mn²⁺．向反應(yīng)后的溶液中加入鋅粉，加熱至黃色剛好消失，過(guò)濾并洗滌，將過(guò)濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時(shí)溶液仍呈酸性．

步驟三：用0.010mol/L KMnO₄溶液滴定步驟二所得溶液至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液20.02mL，滴定中MnO₄^﹣被還原成Mn²⁺．

重復(fù)步驟二和步驟三操作，滴定消耗0.010mol/L KMnO₄溶液19.98mL．

（1）配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作步驟依次是：稱量、溶解、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌并轉(zhuǎn)移、   、搖勻．

（2）加入鋅粉的目的是  ．

（3）寫出步驟三中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式  ．

（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)得該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為  ．在步驟二中，若滴加的KMnO₄溶液的量不夠，則測(cè)得的鐵含量  ．（選填“偏低”、“偏高”或“不變”）

（二）結(jié)晶水的測(cè)定

將坩堝洗凈，烘干至恒重，記錄質(zhì)量；在坩堝中加入研細(xì)的三草酸合鐵酸鉀晶體，稱量并記錄質(zhì)量；加熱至110℃，恒溫一段時(shí)間，置于空氣中冷卻，稱量并記錄質(zhì)量；計(jì)算結(jié)晶水含量．

（5）請(qǐng)糾正上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的兩處錯(cuò)誤：    ．

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：  （一）（1）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的操作步驟判斷：在配制物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)，要經(jīng)過(guò)：計(jì)算→稱量→溶解→移液、洗滌→振蕩→定容→搖勻等步驟；

（2）鋅粉能與Fe³⁺反應(yīng)，加入鋅粉的目的是將Fe³⁺恰好還原成Fe²⁺；

（3）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和書寫離子方程式的有關(guān)要求書寫離子方程式；

（4）根據(jù)離子方程式計(jì)算，n（Fe）=5n（MnO₄^﹣）=5××0.01 mol•L^﹣1×10^﹣3×10=1.0×10^﹣2mol，m（Fe）=56 g•mol^﹣1×1.0×10^﹣2mol=0.56g．晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=11.2%，若在步驟二中滴入酸性高錳酸鉀溶液不足，則會(huì)有部分草酸根離子未被氧化，在步驟三中則會(huì)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．

（二）（5）加熱后的晶體要在干燥器中冷卻，防止重新吸收空氣中的水分．另外在加熱時(shí)至少要稱量?jī)纱钨|(zhì)量差，到兩次稱量質(zhì)量差不超過(guò)0.1 g．

解答：  解：（一）（1）在配制物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)，要經(jīng)過(guò)：計(jì)算→稱量→溶解→移液、洗滌→振蕩→定容→搖勻等步驟，故答案為：溶解；定容；

（2）加入鋅粉的目的是將Fe³⁺恰好還原成Fe²⁺，故答案為：將Fe³⁺恰好還原成Fe²⁺，使Fe²⁺在步驟三中與KMnO₄發(fā)生氧化還原反應(yīng)；

（3）在步驟三中發(fā)生的離子反應(yīng)為：5Fe²⁺+MnO₄^﹣+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^﹣+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；

（4）根據(jù)步驟三中的離子反應(yīng)可知：n（Fe）=5n（MnO₄^﹣）=5××0.01 mol•L^﹣1×10^﹣3×10=1.0×10^﹣2mol，m（Fe）=56 g•mol^﹣1×1.0×10^﹣2mol=0.56g．晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=11.2%，若在步驟二中滴入酸性高錳酸鉀溶液不足，則會(huì)有部分草酸根離子未被氧化，在步驟三中則會(huì)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，故答案為：11.2%；偏高；

（二）（5）加熱后的晶體要在干燥器中冷卻，防止重新吸收空氣中的水分．另外在加熱時(shí)至少要稱量?jī)纱钨|(zhì)量差，到兩次稱量質(zhì)量差不超過(guò)0.1 g，故答案為：加熱后的晶體要在干燥器中冷卻； 兩次稱量質(zhì)量差不超過(guò)0.1 g．

點(diǎn)評(píng)：  本題考查較為綜合，涉及到溶液的配制、滴定和結(jié)晶等操作，注意基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的積累，把握實(shí)驗(yàn)步驟、原理和注意事項(xiàng)等問(wèn)題，題目難度中等．