化合物A[KxFe（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“

Question

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3mol/L的H₂SO₄溶液和适量蒸馏水，再加入0.50mol/L的
KMnO₄溶液24.0mL，微热，恰好完全反应：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O
请通过计算填空：
①4.91g A样品中含结晶水的物质的量为______mol．
②A样品中(n(Fe3+))/(n(C2O2−4))=______．
③A的化学式为______．

Answer 1

制备化合物A的实验流程：FeSO₄•7H₂O溶解在硫酸中，得到的溶液含有亚铁离子，和硫酸根离子，向其中加草酸，得到草酸亚铁沉淀，过滤、洗涤后，向得到的草酸亚铁中加草酸和H₂O₂，得到化合物A；
（1）制备化合物A的实验流程知：“过滤”后的固体表面应该附着硫酸根杂质离子，检验固体是否已洗涤干净，只要检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子，若有：则证明没有洗涤干净，若没有：则证明已经洗涤干净，用BaCl₂溶液检验硫酸根是否存在；
故答案为：①取少量最后一次洗涤液放入试管中，向其中滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀，说明已经洗涤干净；
②制备化合物A的实验流程中的FeSO₄和H₂C₂O₄都具有还原性，故操作X得到的物质中铁元素应该为+2价，而化合物A中铁元素为+3价，故H₂O₂的作用应该是把Fe²⁺转化为Fe³⁺；
故答案为：把Fe²⁺全部氧化成Fe³⁺；
（2）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，减少的质量为水的质量，n（H₂O）=4.91g-4.37g18g/mol=0.03mol；
b、将步骤a所得固体溶于水，加入还原铁粉0.28g，发生化学反应：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，则n（Fe³⁺）=2n（Fe）=2×(0.28g)/(56g/mol)=0.01mol；
c、另取A样品4.91g置于锥形瓶中，加入足量的3mol/L的H₂SO₄溶液和适量蒸馏水，再加入0.50mol/L的KMnO₄溶液24.0mL，微热，恰好完全反应：
2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O，知：n（C₂O₄^2-）=n（H₂C₂O₄）=(5)/(2)n（KMnO₄）=(5)/(2)×0.05mol/l×0.24L=0.03mol；
(n(Fe3+))/(n(C2O2−4))=1：3，
由离子守恒知：n（K⁺）+3n（Fe3⁺）=2n（C₂O₄^2-），n（K⁺）+3×0.01mol=2×0.03mol，n（K⁺）=0.03mol；
4.91g样品A[K_xFe（C₂O₄）_y•zH₂O中，：x：1：y：z=n（K⁺）：n（Fe³⁺）：n（C₂O₄^2-）：n（H₂O）=0.03mol：0.01mol：0.03mol：0.03mol=3：1：3：3，x=3，y=3，z=3，故A的化学式为K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O；
故答案为：①0.03；②1：3；③K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O．