Question

化合物A[KxFe（C2O4）y•zH2O，其中铁元素为+3价]是一种重要的光化学试剂．

Answer 1

解题思路：（1）①过滤后的固体表面应该附着硫酸根杂质离子，检验固体是否已洗涤干净，只要检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子，若有：则证明没有洗涤干净，若没有：则证明已经洗涤干净，用BaCl₂溶液检验硫酸根是否存在；

②操作X得到的物质中铁元素应该为+2价（草酸亚铁），而化合物A中铁元素为+3价，故H₂O₂的作用是把Fe²⁺转化为Fe³⁺；

（2）a、准确称取A样品4.91g，干燥脱水至恒重，减少的质量为水的质量，n（H₂O）=0.03mol

b、将步骤a所得固体溶于水，加入还原铁粉0.28g，发生化学反应：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，可得n（Fe³⁺）；

c、另取A样品4.91g置于锥形瓶中，加入足量的3mol/L的H₂SO₄溶液和适量蒸馏水，再加入0.50mol/L的KMnO₄溶液24.0mL，微热，恰好完全反应：

2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O可知：n（C₂O₄^2-）=[5/2]n（KMnO₄）=[5/2]×0.05mol/l×0.24L=0.03mol；

由离子守恒知n（K⁺）=0.03mol，样品A[K_xFe（C₂O₄）_y•zH₂O中，：x：1：y：z=n（K⁺）：n（Fe³⁺）：n（C₂O₄^2-）：n（H₂O）=3：1：3：3，故A的化学式为K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O．

制备化合物A的实验流程：FeSO₄•7H₂O溶解在硫酸中，得到的溶液含有亚铁离子，和硫酸根离子，向其中加草酸，得到草酸亚铁沉淀，过滤、洗涤后，向得到的草酸亚铁中加草酸和H₂O₂，得到化合物A；

（1）制备化合物A的实验流程知：“过滤”后的固体表面应该附着硫酸根杂质离子，检验固体是否已洗涤干净，只要检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子，若有：则证明没有洗涤干净，若没有：则证明已经洗涤干净，用BaCl₂溶液检验硫酸根是否存在；

故答案为：①取少量最后一次洗涤液放入试管中，向其中滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀，说明已经洗涤干净；

②制备化合物A的实验流程中的FeSO₄和H₂C₂O₄都具有还原性，故操作X得到的物质中铁元素应该为+2价，而化合物A中铁元素为+3价，故H₂O₂的作用应该是把Fe²⁺转化为Fe³⁺；

故答案为：把Fe²⁺全部氧化成Fe³⁺；

（2）a、准确称取A样品4.91g，干燥脱水至恒重，残留物质的质量为4.37g，减少的质量为水的质量，n（H₂O）=4.91g-4.37g18g/mol=0.03mol；

b、将步骤a所得固体溶于水，加入还原铁粉0.28g，发生化学反应：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，则n（Fe³⁺）=2n（Fe）=2×[0.28g/56g/mol]=0.01mol；

c、另取A样品4.91g置于锥形瓶中，加入足量的3mol/L的H₂SO₄溶液和适量蒸馏水，再加入0.50mol/L的KMnO₄溶液24.0mL，微热，恰好完全反应：

2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O，知：n（C₂O₄^2-）=n（H₂C₂O₄）=[5/2]n（KMnO₄）=[5/2]×0.05mol/l×0.24L=0.03mol；

n(Fe3+)

n(C2

O2−4)=1：3，

由离子守恒知：n（K⁺）+3n（Fe3⁺）=2n（C₂O₄^2-），n（K⁺）+3×0.01mol=2×0.03mol，n（K⁺）=0.03mol；

4.91g样品A[K_xFe（C₂O₄）_y•zH₂O中，：x：1：y：z=n（K⁺）：n（Fe³⁺）：n（C₂O₄^2-）：n（H₂O）=0.03mol：0.01mol：0.03mol：0.03mol=3：1：3：3，x=3，y=3，z=3，故A的化学式为K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O；

故答案为：①0.03；②1：3；③K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O．

点评：

本题考点： 制备实验方案的设计；复杂化学式的确定；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．

考点点评： 本题考查：“过滤”后的固体的洗涤；化合物中重要元素的性质的应用；通过计算分析确定化学式的方法．