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。為測定該晶體中鐵的含量，某實驗小組做了如下實驗：

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，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⁺，同時有氣泡產(chǎn)生，過濾，洗滌，將過濾及洗滌所得溶液A收集到錐形瓶中，此時，溶液仍呈酸性。

步驟三：用0.010mol/L KMnO₄溶液滴定溶液A至終點，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。

請回答下列問題：

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標準溶液前，要對該滴定管進行的操作是            　　           　 ；

判斷滴定至終點依據(jù)的現(xiàn)象是   　　                                       。

⑤實驗測得該晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)為                    。

 

Answer 1

【答案】

(共16分，每空2分)

①定容（有“定容”計2分，多答不扣分）  ②黃色

③Zn + 2H⁺＝Zn²⁺ + H₂↑    Zn  + 2Fe³⁺ ＝2 Fe²⁺   + Zn²⁺

④酸    潤洗（答到潤洗即可，詳細表述也行）  錐形瓶內(nèi)溶液變紅色且半分鐘內(nèi)不消失

⑤11.4%

【解析】

試題分析：①在配制物質(zhì)的量濃度的溶液時，要經(jīng)過：計算→稱量→溶解→移液、洗滌→振蕩→定容→搖勻等步驟定容；

②加入鋅粉的目的是將Fe³⁺恰好還原成Fe²⁺，故答案為：黃色；

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；

⑤KMnO₄具有強氧化性，應(yīng)裝在酸式滴定管中。滴定管使用前進行的操作是潤洗。判斷滴定至終點依據(jù)的現(xiàn)象是錐形瓶內(nèi)溶液變紅色且半分鐘內(nèi)不消失。

④根據(jù)步驟三中的離子反應(yīng)可知：n（Fe）=5n（MnO₄^-）=5×[(21.98mL+22.02mL)/2]×0.01 mol?L^-1×10^-3×10=.1.1×10^-2mol，m（Fe）="56" g?mol^-1×1.01×10^-2mol=0.57g．晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)=0.57g/5g×100%=11.4%。

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量 氧化還原反應(yīng) 溶液的配制

點評：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)實驗知識的積累，把握實驗步驟、原理和注意事項等問題。