Question

【題目】某化學實驗小組欲制備三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀并用離子交換法測定其配離子的電荷，實驗過程如下：

Ⅰ.三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀的制備

①稱取，加數(shù)滴，另稱取，分別以蒸餾水溶解，將兩溶液緩慢混合并加熱至沸，攪拌并維持微沸約后停止加熱，此時有晶體產(chǎn)生，待充分沉降后過濾，以熱蒸餾水洗滌沉淀。

②稱取，加蒸餾水，微熱使其溶解，將該溶液加至已洗凈的中，將盛該混合物的容器置于40℃熱水中，以滴管緩慢加入約，邊加邊攪拌，加完后，需檢驗是否氧化徹底。

③在生成的同時也有生成，需在微沸情況下補加溶液，將其進一步轉化為。向所得綠色溶液中加入乙醇，將一小段棉線懸掛在溶液中，一端固定好，蓋好燒杯，暗處放置數(shù)小時，即有析出，抽濾，向晶體上滴加少許乙醇，繼續(xù)抽干，轉移至表面皿上，低溫干燥，稱重，計算產(chǎn)率。

回答下列問題：

（1）步驟①中加硫酸的作用是___________，如何證明沉淀已洗凈________________________。

（2）步驟②中，檢驗所用的試劑是______________，不能用酸性溶液檢驗的理由是_____________________。

（3）寫出步驟③中轉化為的化學反應方程式_____________。

Ⅱ.離子交換法測定三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀中配離子的電荷

原理：利用離子交換樹脂對某些離子具有特別的親和力，當含有這些離子的溶液流過交換樹脂時，會吸附在樹脂上，樹脂上原有的另一類同種電性離子會被溶液帶出，從而實現(xiàn)離子的完全交換。

實驗步驟：將準確質量的樣品溶于水后，使其完全通過型離子交換樹脂，樣品中配離子即與氯離子實現(xiàn)交換。

（4）若流出的交換液中，被交換配離子n（配離子），則該配離子的負電荷數(shù)為___________________。

（5）以沉淀滴定法測定：將流出液稀釋至，取，以為指示劑，用標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液。

①溶解度________（填“大于”或“小于”）。

②若離子交換步驟稱取的樣品物質的量為，該樣品中配離子所帶的負電荷數(shù)為______________。

Answer 1

【答案】抑制水解 取最后一次的洗滌液加入氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生沉淀則已洗凈（其他合理答案） 溶液中的也可與反應，干擾檢驗 （反應條件答“微沸“也可） 大于 2.8

【解析】

Ⅰ．根據(jù)制備流程，結合鹽類的水解、混合物的分離提純操作分析解題即可。

Ⅱ．根據(jù)溶液是電中性和電荷守恒分析離子交換法測定三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀中配離子的電荷。

(1)Fe2+易水解，則步驟①中(NH4)2Fe(SO4)2固體中先加硫酸的作用是抑制Fe2+水解；沉淀表面附著液中含有SO42-，則取最后一次的洗滌液加入氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生沉淀則沉淀已洗凈；

(2)步驟②中，因溶液中的有還原性，也可與反應，干擾檢驗，故檢驗應選擇，而不能用酸性溶液；

(3)步驟③中轉化為的化學反應方程式為；

(4)溶液是電中性的，則Cl-所帶負電荷總量和被交換配離子所帶負電荷總量相等，即xmol×1=ymol×n，n=，即該配離子的負電荷數(shù)為；

(5)①選用K2CrO4溶液作指示劑，說明Cl-沉淀完全后才生成Ag2CrO4，可知Ag2CrO4溶解度大于AgCl；

②滴定時消耗21.00mL0.100mol/LAgNO3溶液，則溶液中Cl-的物質的量為0.100mol/L×0.021L×=0.0084mol，結合電荷守恒可知樣品中配離子所帶的負電荷數(shù)為=2.8。