Question

某化学实验小组欲制备三草酸合铁（Ⅲ）酸钾并用离子交换法测定其配离子的电荷，实验过程如下：

Ⅰ.三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的制备

①称取，加数滴，另称取，分别以蒸馏水溶解，将两溶液缓慢混合并加热至沸，搅拌并维持微沸约后停止加热，此时有晶体产生，待充分沉降后过滤，以热蒸馏水洗涤沉淀。

②称取，加蒸馏水，微热使其溶解，将该溶液加至已洗净的中，将盛该混合物的容器置于40℃热水中，以滴管缓慢加入约，边加边搅拌，加完后，需检验是否氧化彻底。

③在生成的同时也有生成，需在微沸情况下补加溶液，将其进一步转化为。向所得绿色溶液中加入乙醇，将一小段棉线悬挂在溶液中，一端固定好，盖好烧杯，暗处放置数小时，即有析出，抽滤，向晶体上滴加少许乙醇，继续抽干，转移至表面皿上，低温干燥，称重，计算产率。

回答下列问题：

（1）步骤①中加硫酸的作用是___________，如何证明沉淀已洗净________________________。

（2）步骤②中，检验所用的试剂是______________，不能用酸性溶液检验的理由是_____________________。

（3）写出步骤③中转化为的化学反应方程式_____________。

Ⅱ.离子交换法测定三草酸合铁（Ⅲ）酸钾中配离子的电荷

原理：利用离子交换树脂对某些离子具有特别的亲和力，当含有这些离子的溶液流过交换树脂时，会吸附在树脂上，树脂上原有的另一类同种电性离子会被溶液带出，从而实现离子的完全交换。

实验步骤：将准确质量的样品溶于水后，使其完全通过型离子交换树脂，样品中配离子即与氯离子实现交换。

（4）若流出的交换液中，被交换配离子n（配离子），则该配离子的负电荷数为___________________。

（5）以沉淀滴定法测定：将流出液稀释至，取，以为指示剂，用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。

①溶解度________（填“大于”或“小于”）。

②若离子交换步骤称取的样品物质的量为，该样品中配离子所带的负电荷数为______________。

Answer

抑制水解 取最后一次的洗涤液加入氯化钡溶液，若不产生沉淀则已洗净（其他合理答案） 溶液中的也可与反应，干扰检验 （反应条件答“微沸“也可） 大于 2.8

【解析】

Ⅰ．根据制备流程，结合盐类的水解、混合物的分离提纯操作分析解题即可。

Ⅱ．根据溶液是电中性和电荷守恒分析离子交换法测定三草酸合铁(Ⅲ)酸钾中配离子的电荷。

(1)Fe2+易水解，则步骤①中(NH4)2Fe(SO4)2固体中先加硫酸的作用是抑制Fe2+水解；沉淀表面附着液中含有SO42-，则取最后一次的洗涤液加入氯化钡溶液，若不产生沉淀则沉淀已洗净；

(2)步骤②中，因溶液中的有还原性，也可与反应，干扰检验，故检验应选择，而不能用酸性溶液；

(3)步骤③中转化为的化学反应方程式为；

(4)溶液是电中性的，则Cl-所带负电荷总量和被交换配离子所带负电荷总量相等，即xmol×1=ymol×n，n=，即该配离子的负电荷数为；

(5)①选用K2CrO4溶液作指示剂，说明Cl-沉淀完全后才生成Ag2CrO4，可知Ag2CrO4溶解度大于AgCl；

②滴定时消耗21.00mL0.100mol/LAgNO3溶液，则溶液中Cl-的物质的量为0.100mol/L×0.021L×=0.0084mol，结合电荷守恒可知样品中配离子所带的负电荷数为=2.8。