Question

化合物K_xFe(C₂O₄)_y·3H₂O(Fe为＋3价)是一种光敏材料，实验室可以用如下方法来制备这种材料并测定这种材料的组成：

（1）结晶时应将溶液用冰水冷却置于在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是：________________________________________________________________________。

（2）操作Ⅰ的名称是______________________。

（3）称取一定质量的晶体置于锥形瓶中，加入足量的蒸馏水和稀H₂SO₄，将C₂O₄^2-转化为H₂C₂O₄后用0.100 0 mol·L^－1KMnO₄溶液滴定，当消耗KMnO₄溶液24.00 mL时恰好完全反应，H₂C₂O₄与酸性KMnO₄溶液反应的化学方程式是：__________________________。再向溶液中加入适量的还原剂，恰好将Fe^3＋完全转化为Fe^2＋，用KMnO₄溶液继续滴定。当Fe^2＋完全氧化时，用去KMnO₄溶液4.00 mL，此滴定反应的离子方程式是____________。

（4）配制100 mL 0.100 0 mol·L^－1KMnO₄溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有________(填仪器名称)。滴定终点时溶液颜色为________色，且30秒内不变色。

（5）经计算，化合物K_xFe(C₂O₄)_y·3H₂O中，x＝________。

Answer

（1）用冰水冷却有利于析出更多的晶体，黑暗可以防止晶体分解

（2）过滤、洗涤

（3）2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O MnO＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O

（4）100 mL容量瓶、酸式滴定管 (紫)红

（5）3

【解析】（1）用冰水冷却，可使溶液的温度下降，降低了晶体的溶解度，便于更多晶体的析出；在暗处可防止晶体见光分解。

（2）操作Ⅰ是将晶体的溶液分离，故为过滤、洗涤。

（3）酸性KMnO4溶液氧化H2C2O4的化学方程式为为：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O；酸性KMnO4溶液氧化Fe2＋的离子方程式为MnO4-＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。

（4）配制100 mL KMnO4溶液，需用100 moL容量瓶，滴定时操作时KMnO4溶液盛装于酸式滴定管中。

（5）n(C2O42-)＝n(H2C2O4)＝n(KMnO4)＝×0.1 mol/L×24×10－3 L＝6×10－3 mol，

n(Fe3＋)＝5n(KMnO4)＝5×0.1 mol/L×4×10－3 L＝2×10－3 mol

n(Fe3＋)∶n(C2O42-)＝1∶y＝2×10－3∶6×10－3＝1∶3，y＝3，由化合价代数和为零的原则可得：

x×(＋1)＋(＋3)×1＋(－2)×3＝0

解得x＝3,