三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]•3H2O可用于摄影和蓝色印刷.可用如下流程来制备.

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  • 解题思路:(1)亚铁离子易被空气中的氧气氧化为铁离子,需要加入过量的铁粉避免亚铁离子被氧化;

    (2)根据溶液来得到晶体来分析实验操作;

    (3)根据实验操作的步骤以及每步操作需要仪器确定反应所需仪器;

    (4)锌粉能与Fe3+反应,加入锌粉的目的是将Fe3+恰好还原成Fe2+

    (5)依据化学方程式或离子方程式计算,注意配制溶液的体积变化;加入的KMnO4的溶液的量不足,导致草酸根有剩余,再滴定亚铁离子时,进行与高锰酸钾反应,使的滴定亚铁离子消耗的高锰酸钾的体积偏大;

    (6)根据气体的密度为求出其摩尔质量,然后根据摩尔质量和质量守恒来判断成分;依据信息:固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3,结合电子得失守恒,可推测铁元素只能以亚铁和铁单质的形式存在;最后写出方程式.

    (1)亚铁离子易被空气中的氧气氧化为铁离子,需要加入过量的铁粉避免亚铁离子被氧化,2Fe3++Fe=3Fe2+

    故答案为:铁;防止亚铁离子被氧气氧化;

    (2)将混合液来制备绿矾时应先将溶液加热浓缩、然后冷却结晶,将析出的固体过滤、洗涤、干燥,即可得到绿矾,故答案为:bcae;

    (3)配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到250mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管;

    故答案为:250ml容量瓶;溶解,洗涤;

    (4)向反应后的溶液中加入一小匙锌粉,加热至溶液完全由黄色变为浅绿色,说明加入锌粉的目的是将Fe3+恰好还原成Fe2+

    故答案为:将Fe3+还原成Fe2+,为进一步测定铁元素的含量做准备;

    (5)再重复(1)、(2)步骤两次,滴定消耗0.01moL/KMnO4溶液平均体积为19.98mL;

    5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

    5mol 1mol

    n(Fe2+) 0.010×0.01998mol

    配制成250moL溶液,取所配溶液25.00moL进行的中和滴定实验,含亚铁离子物质的量n(Fe2+)=5×0.010×0.01998mol:所以250ml溶液中亚铁离子物质的量为:10×5×0.010×0.01998mol:铁的质量分数ω(Fe)=[10×5×0.010×0.01998mol×56 g/mol]÷5.000 g×100%=11.12%;

    加入的KMnO4的溶液的量不足,导致草酸根有剩余,再滴定亚铁离子时,进行与高锰酸钾反应,使的滴定亚铁离子消耗的高锰酸钾的体积偏大,导致测定的亚铁离子的物质的量偏大,故铁元素的质量偏大,计算测定的铁元素的质量分数偏高,

    故答案为:11.12%;偏高;

    (6)气体密度为1.647g/L,其摩尔质量为1.647g/L×22.4L/mol=36.9g/mol,所以气体为CO和C02,两者的物质的量之比[44−36.9/36.9−28]=[4/5],固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3,结合电子得失守恒,可推测铁元素只能以亚铁和铁单质的形式存在,故方程式为:2K3[Fe(C2O43]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2↑;

    故答案为:2K3[Fe(C2O43]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2

    点评:

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

    考点点评: 本题考查较为综合,涉及到溶液的配制、滴定操作的指示剂选择,氧化还原反应的离子方程式的书写,化学方程式的计算,注意基础实验知识的积累,把握实验步骤、原理和注意事项等问题.