Question

K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O[三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。实验室可用铁屑为原料制备,相关反应的化学方程式为:Fe+H₂SO₄FeSO₄+H₂↑

FeSO₄+H₂C₂O₄+2H₂OFeC₂O₄·2H₂O↓+H₂SO₄

2FeC₂O₄·2H₂O+H₂O₂+H₂C₂O₄+3K₂C₂O₄2K₃[Fe(C₂O₄)₃]+6H₂O

2Mn+5C₂+16H⁺2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O

回答下列问题:

(1)铁屑中常含硫元素,因而在制备FeSO₄时会产生有毒的H₂S气体,该气体可用氢氧化钠溶液吸收。下列吸收装置正确的是　　　　　。 

(2)在将Fe²⁺氧化的过程中,需控制溶液温度不高于40 ℃,理由是　　　　　　　;得到K₃[Fe(C₂O₄)₃]溶液后,加入乙醇的理由是　　　　　　　　。 

(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:①称量,②置于烘箱中脱结晶水,③冷却,④称量,⑤　　　　　　　　　　(叙述此步操作),⑥计算。步骤③若未在干燥器中进行,测得的晶体中所含结晶水含量　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”);步骤⑤的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)晶体中C₂含量的测定可用酸性KMnO₄标准溶液滴定。称取三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体m g溶于水配成250 mL溶液,取出20.00 mL放入锥形瓶中,用0.010 0 mol·L^-1酸化的高锰酸钾溶液进行滴定。

①下列操作及说法正确的是　　　。 

A.滴定管用蒸馏水洗涤后,即可装入标准溶液

B.装入标准溶液后,把滴定管夹在滴定管夹上,轻轻转动活塞,放出少量标准液,使尖嘴充满液体

C.接近终点时,需用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴

②有同学认为该滴定过程不需要指示剂,那么滴定终点的现象为　　　　　　　　,若达到滴定终点消耗高锰酸钾溶液V mL,那么晶体中所含C₂的质量分数为　　　　(用含V、m的式子表示)。 

Answer

(1)A (2)防止H2O2分解 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾在乙醇中溶解度小 (3)重复②~④步操作至恒重 偏低 检验晶体中的结晶水是否已全部失去

(4)①B ②当滴入最后一滴KMnO4溶液,锥形瓶中溶液恰好由无色变为浅红色,且半分钟不褪色

【解析】(2)注意信息第3个方程式是氧化Fe2+,结合H2O2的性质即可解答;(3)步骤③若未在干燥器中进行,在冷却过程中会吸收水,测得的结晶水含量偏低;(4)n(Mn)=V mL×10-3 L·mL-1×0.010 0 mol·L-1,n(C2)=n(Mn)××10-5 mol,m(C2)=×10-5 mol×88 g·mol-1=2.75V×10-2 g