Question

三草酸合铁（Ⅲ）酸钾是制备负载活性催化剂的主要原料。加热至110℃时失去结晶水，230℃时分解。极易感光，室温下光照变为黄色：

2K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O2FeC₂O₄·2H₂O+3K₂C₂O₄+2CO₂↑+2H₂O

已知：

物质名称	化学式	相对分子质量	颜色	溶解性
三草酸合铁（Ⅲ）酸钾	K3[Fe(C2O4)3]·3H2O	491	翠绿色	可溶于水，难溶于乙醇
草酸亚铁	FeC2O4·2H2O	180	黄色	难溶于水，可溶于酸

某同学对三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的制备及组成进行了实验探究。回答下列问题：

（一）三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的制备

(ⅰ）称取4.50 g FeC₂O₄·2H₂O固体，加入饱和K₂C₂O₄溶液中，用滴管慢慢加入3% H₂O₂溶液，不断搅拌，并保持温度在40℃左右。充分反应后，沉淀转化为氧氧化铁。

（ⅱ）加热至沸腾，滴加1mol 的草酸溶液至沉淀溶解。用草酸或草酸钾调节溶液pH=4-5

（ⅲ）小火加热浓缩，冷却结晶，过滤，先用少量冰水洗涤，再用无水乙醇洗涤，低温干燥后称量，得到9.80g 翠绿色晶体。

（1）完成步骤（i）发生反应的离子方程式：

____FeC₂O₄·2H₂O＋______C₂O₄^2-＋____H₂O₂=___Fe(OH)₃+4[Fe(C₂O₄)₃]^3-+____H₂O

(2）步骤（ⅲ）中，用无水乙醇洗涤晶体的目的是________。

(3）列式计算本实验中三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的产率______________。

（二）草酸根含量侧定

准确称取4.80g 三草酸合铁（Ⅲ）酸钾样品，配制成250mL 溶液。量取25.00 mL 溶液置于锥形瓶中，加入5.0 mL 1mol/L H₂SO₄，用0.06mol/L的KMnO₄ 溶液滴定。滴定终点时消耗KMnO₄溶液20.00mL。

(4）滴定过程中,盛放高锰酸钾溶液的仪器名称是_______________，滴定时发生反应的离子方程式为_____。

(5）样品中草酸根的物质的量为_______；若该数值大于4.80g二草酸合铁（Ⅲ）酸钾纯品中草酸根的物质的量，其原因可能是_______（填字母）。

a．制取过程中草酸或草酸钾用量过多

b．样品未完全干燥

c．滴定时盛放KMnO₄溶液的仪器未用标准液润洗

d．锥形瓶洗净后未烘干

（三）某同学制得的三草酸合铁（Ⅲ）酸钾，晶体表面发黄，推测可能有部分晶体发生了分解。

（6）为了验证此推测是否正确，可选用的试剂是____________。

Answer

6 6 3 2 12 除去晶体表面的水分 酸式滴定管 5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O或

5[Fe(C2O4)3]3-+6MnO4-+48H+=30CO2↑+6Mn2++24H2O+5Fe3+ 0.03mol ac 酸化的K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）溶液（1分，只答铁氰化钾也得分）（铁氰化钾也可写成铁(Ⅲ)氰化钾）

【解析】试题分析：（1）根据化合价升降规律、电荷守恒、元素守恒配平方程式；(2）乙醇易挥发，三草酸合铁（Ⅲ）酸钾难溶于无水乙醇； (3)根据铁元素守恒，利用关系式计算产率；(4）高锰酸钾溶液盛放在酸式滴定管中，滴定时草酸根离子被氧化为二氧化碳；根据消耗高锰酸钾的物质的量计算草酸根的物质的量；（6）表面发黄，可能生成FeC2O4，需要检验亚铁离子；

解析：根据化合价升降规律、电荷守恒、元素守恒配平离子方程式为6FeC2O4·2H2O＋6C2O42-＋3H2O2=2Fe(OH)3+4[Fe(C2O4)3]3-+12H2O；(2）三草酸合铁（Ⅲ）酸钾难溶于无水乙醇，乙醇易挥发，用乙醇除去晶体表面的水分；(3)铁元素守恒，设三草酸合铁（Ⅲ）酸钾理论产量为xg，根据关系式

X= ，所以产率为 =79.8%。(4）高锰酸钾溶液盛放在酸式滴定管中，滴定时草酸根离子被氧化为二氧化碳，反应方程式为5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；(5）设草酸根的物质的量为x mol，

5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O

5 2

X 0.06mol/L

，x=0.03mol；

制取过程中草酸或草酸钾用量过多，会使草酸根离子偏多，故a正确；

b．样品未完全干燥，会使草酸根离子偏少，故b错误；

c．滴定时盛放KMnO4溶液的仪器未用标准液润洗，会消耗高锰酸钾偏多，使草酸根离子偏多，故c正确；

d．锥形瓶洗净后未烘干，无影响，故d错误；（6）表面发黄，可能生成FeC2O4，需要检验亚铁离子，加入酸化的K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）溶液，若变蓝色，则含有亚铁离子。

点睛：加入铁氰 化 钾，如果变成蓝色，证明是亚铁离子。