Question

（10分）化合物A[K_xFe(C₂O₄)_y·zH₂O，其中铁元素为+3价]是一种重要的光化学试剂。

（1）制备化合物A的实验流程如下：

①上述流程中，检验“过滤”后的固体已洗涤干净的方法是    。

②上述流程“操作X”中加入H₂O₂的目的是    。

（2）测定化合物A的化学式实验步骤如下：

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；

b、将步骤a所得固体溶于水，加入还原铁粉0.28g，恰好完全反应；

c、另取A样品4.91g置于锥形瓶中，加入足量的3 mol/L的H₂SO₄溶液和适量蒸馏水，再加入0.50mol/L的KMnO₄溶液24.0 mL，微热，恰好完全反应：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O

请通过计算填空：

① 4.91g A样品中含结晶水的物质的量为    mol。

② A样品中=    。③ A的化学式为    。

Answer

（1）① 取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，无白色沉淀，说明已洗涤干净。

② 把Fe2+全部氧化成Fe3+

（2）① 0.03 ② 1:3 ③ K3Fe(C2O4)3·3H2O

计算过程：n(H2O)=(4.91g－4.37g)/18g/mol=0.03mol;

n(Fe3+)=2n(Fe)=2×0.28g/56g/mol=0.01mol;

由题给方程式确定n(C2O42-)=5/2×n(KMnO4)= 5/2 ×0.50mol•L-1×0.024L=0.03mol

n(Fe3+)/n (C2O42-)=1:3

根据离子电荷守恒：n(K+)+3n(Fe3+)=2n (C2O42-) 得n(K+)=0.03mol

因此A为 K3Fe(C2O4)3·3H2O

【解析】

试题分析：(1) 因为最后制取的A中铁为+3价，所以加入H2O2的目的为把Fe2+氧化成Fe3+；

(2)n(H2O)=(4.91g－4.37g)/18g/mol=0.03mol;

n(Fe3+)=2n(Fe)=2×0.28g/56g/mol=0.01mol;

由题给方程式确定n(C2O42-)=5/2×n(KMnO4)= 5/2 ×0.50mol•L-1×0.024L=0.03mol

n(Fe3+)/n (C2O42-)=1:3

根据离子电荷守恒：n(K+)+3n(Fe3+)=2n (C2O42-) 得n(K+)=0.03mol

因此A为 K3Fe(C2O4)3·3H2O

考点：制备类工艺流程题：铁的性质、氧化还原反应。