Question

三草酸合铁酸钾晶体{K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O}易溶于水，难溶于乙醇，可用于摄影和蓝色印刷。三草酸合铁酸钾晶体在110 ℃可完全失去结晶水，继续升高温度可发生分解反应。

(1)分解得到的气体产物用如下装置进行实验：

检查装置气密性后，先通一段时间的N₂，其目的是________________；结束实验时，先熄灭酒精灯再通入N₂至常温。实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊，E中有红色固体生成，则分解得到的气体产物是________。

(2)分解得到的固体产物含有K₂CO₃、FeO、Fe，加水溶解、过滤、洗涤、干燥，得到含铁样品。现设计下列两种实验方案对该样品进行铁元素含量测定：

（甲）a g样品溶液 得固体b g

（乙）a g样品配制250 mL溶液三次平均消耗0.1 mol·L^－1酸性KMnO₄溶液V mL。

你认为以上________(填“甲”或“乙”)方案可确定样品的组成，测得铁元素的含量是________，不可确定样品组成的方案的理由是____________。

Answer

排出装置内的空气，防止干扰实验结果 CO2、CO 甲 ×100％ 乙方案中KMnO4能氧化Cl－，干扰结果

【解析】

三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体在110℃可完全失去结晶水，继续升高温度可发生分解反应，根据元素守恒推测得到的产物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO，A加热三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体分解，B装置澄清石灰水检验二氧化碳存在，C足量氢氧化钠吸收二氧化碳，D浓硫酸干燥气体，E中有黑色氧化铜，实验现象B中有沉淀出现，则证明有二氧化碳产生，F中溶液均变浑浊，则E中发生一氧化碳还原氧化铜的反应，现象是粉末由黑色变为红色，红色固体生成，则证明有一氧化碳生成，据此分析解答。

(1)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体在110℃可完全失去结晶水，继续升高温度可发生分解反应，根据元素守恒推测得到的产物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO，一氧化碳还原氧化铜，得到的金属铜可被氧气氧化，所以实验开始先通一段时间N2，将装置中的空气排净，实验结束时，为防止倒吸，应该先熄灭酒精灯再通入N2至常温，实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊，即证明二氧化碳产生，E中有红色固体生成，证明还原性的气体CO的产生，故答案为：排除装置中的空气，防止干扰实验结果；CO2、CO；

(2)在实验方案乙中，先是用盐酸溶解，最后加入高锰酸钾后，高锰酸钾具有氧化性，能将亚铁离子以及氯离子氧化，这样会导致得到的亚铁离子的含量偏高，干扰实验结果，无法确定样品的组成；甲中样品溶解过程中亚铁离子被氧化生成铁离子，Fe 3+和OH-反应生成Fe(OH)3沉淀，灼烧沉淀得到固体是Fe2O3，可以确定样品的组成；根据Fe原子守恒得n(Fe)=2n(Fe2O3)=2×=mol，则样品中Fe元素质量分数=×100%=×100%，故答案为：甲；×100%；使用盐酸溶解样品，氯离子也可以被高锰酸根离子氧化，干扰结果。