Question

三草酸合-铁(III)酸钾K₃ [Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O (Mr=491)为绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇等有机溶剂。110℃下可失去结晶水，230℃时即分解，是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。以硫酸亚铁铵为原料制备三草酸合铁(III)酸钾晶体的流程如下所示：

请回答下列问题：

(1)实验室中也可用Fe³⁺盐代替硫酸亚铁铵来制备该晶体，需先用碱液沉淀Fe³⁺，若用同浓度的NaOH溶液或氨水通过相同操作来沉淀，选择______能获得颗粒较大的Fe(OH)₃。

(2)氧化过程中采用水浴加热，控制最佳温度为40℃，理由是_______，发生反应的化学方程式为_______。氧化完全后需将所得溶液煮沸，目的是__________________。

(3)关于过程X的下列说法中不正确的是________________。

A.可采用冷却和向溶液中加入乙醇的方法促使晶体析出

B．为了快速得到较干燥的固体，可以采用抽滤的方法

C．洗涤晶体时，可先用少量水洗，再用乙醇洗

D．可用加热烘干的方法得到较干燥的晶体

（4）为了分析产品纯度，进行如下操作：

准确称取产品0.9350g，配制成250mL溶液。每次移取25.00mL置于锥形瓶中，加入足量稀H₂SO₄酸化，将C₂O₄^2-转化为H₂C₂O₄，用0.0100mol/LKMnO₄溶液滴定至终点，现象是_______。平行测定三次，消耗KMnO₄的体积分别为20.02mL，19.98mL，20.00mL，则所得粗产品的纯度为_________________。(已知：5 H₂C₂O₄+2 MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O)

Answer

氨水温度太低，反应速率太慢；温度太高，H2O2会分解6FeC2O4+6K2C2O4+3H2O2=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3↓除去过量的H2O2D溶液变为浅紫色，且半分钟内不褪色。87.52%

【解析】本题考查工艺流程，从化学反应原理的知识入手，（1）NaOH属于强碱，NH3·H2O属于弱碱，溶液中c(OH－)较小，形成氢氧化铁沉淀较慢，可以形成较大颗粒，故选择氨水；（2）H2O2受热易分解，温度高，过氧化氢分解，如果温度过低，反应速率慢；参与氧化过程的物质有FeC2O4、K2C2O4和H2O2，生成物是Fe(OH)3、K3[Fe(C2O4)]3，反应是：FeC2O4＋K2C2O4＋H2O2→Fe(OH)3＋K3[Fe(C2O4)]3，FeC2O4中Fe的化合价由＋2价→＋3价，化合价升高1价，H2O2中氧由－1价→－2价，化合价降低1价，共降低2价，然后根据原子守恒配平其他，即6FeC2O4+6K2C2O4+3H2O2=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3；所加H2O2过量，煮沸的目的是除去过量的H2O2；（3）A、得到产物是带有结晶水的物质时，采用冷却的方法， 三草酸合铁酸钾不溶于乙醇，使用乙醇，减少三草酸合铁酸钾溶解，使之析出，故说法正确；B、为了快速得到较干燥的固体，可以采用抽滤的方法，减少结晶水的损失，故说法正确；C、用乙醇洗涤，减少三草酸合铁酸钾的损失，同时乙醇易挥发，故说法正确；D、用加热的方法烘干，容易造成晶体失去结晶水，故说法错误；（4）现象是：滴入最后一滴溶液，溶液变为浅紫色，且半分钟内不褪色；平均消耗的KMnO4的体积为(20.02＋19.98＋20.00)/3mL=20.00mL，根据离子反应方程式，产品中晶体的质量为：20.00×10－3×0.0100×5×491×250/(2×25×3)g=0.8183g，质量分数为0.8183/0.9350×100%=87.52% 。

点睛：本题考查无机物制备，结合题干信息、流程图、晶体操作、滴定操作等相关知识解答，氧化还原反应方程式的书写是流程题中必考内容，书写时，应找准反应物和生成物，然后采用化合价升降法、原子守恒进行配平，注意反应的环境；流程题中一定注意题目中信息，运用信息解决问题；滴定终点现象叙述时，一定注意用化学用语表述。