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K3[Fe(C2O4)3]•3H2O[三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂.实验室可用废铁屑等物质为原料制备,并测定产品的纯度.相关反应的化学方程式为:Fe+H2
题目详情
K3[Fe(C2O4)3]•3H2O[三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂.实验室可用废铁屑等物质为原料制备,并测定产品的纯度.相关反应的化学方程式为:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
FeSO4+H2C2O4+2H2O=FeC2O4•2H2O↓+H2SO4
2FeC2O4•2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O
回答下列问题:
(1)使用废铁屑前,往往将其在1.0mol•L-1 Na2CO3溶液中浸泡数分钟,其目的是___.然后使用___(填写操作名称)分离并洗涤铁屑.
(2)析出的K3[Fe(C2O4)3]•3H2O晶体可通过如图所示装置通过减压过滤与母液分离.下列关于减压过滤的操作正确的是___.
A.选择比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸
B.放入滤纸后,直接用倾析法转移溶液和沉淀,再打开水龙头抽滤
C.洗涤晶体时,先关闭水龙头,用蒸馏水缓慢淋洗,再打开水龙头抽滤
D.抽滤完毕时,应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,以防倒吸
(3)使用高锰酸钾法(一种氧化还原反应滴定法)可以测定所得产品的纯度.若需配制浓度为0.03000mol•L-1 KMnO4标准溶液240mL,应准确称取___g KMnO4(保留四位有效数字,已知M KMnO4=158.0g•mol-1).配制该标准溶液时,所需仪器除电子天平、药匙、烧杯、玻璃棒外,还缺少的玻璃仪器有___.配制过程中,俯视刻度线定容则导致所配溶液浓度___(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
(4)某同学称取2.000g产品,经预处理后配制成100mL溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶中,使用0.03000mol•L-1KMnO4标准溶液滴定,消耗标准溶液10.00mL.
①实际进行滴定时,往往使用酸化的KMnO4标准溶液,写出该滴定反应的离子方程式___.
②判断到达滴定终点的现象是___.
③该产品的纯度为___%(保留四位有效数字)
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
FeSO4+H2C2O4+2H2O=FeC2O4•2H2O↓+H2SO4
2FeC2O4•2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O
回答下列问题:
(1)使用废铁屑前,往往将其在1.0mol•L-1 Na2CO3溶液中浸泡数分钟,其目的是___.然后使用___(填写操作名称)分离并洗涤铁屑.
(2)析出的K3[Fe(C2O4)3]•3H2O晶体可通过如图所示装置通过减压过滤与母液分离.下列关于减压过滤的操作正确的是___.
A.选择比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸
B.放入滤纸后,直接用倾析法转移溶液和沉淀,再打开水龙头抽滤
C.洗涤晶体时,先关闭水龙头,用蒸馏水缓慢淋洗,再打开水龙头抽滤
D.抽滤完毕时,应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,以防倒吸
(3)使用高锰酸钾法(一种氧化还原反应滴定法)可以测定所得产品的纯度.若需配制浓度为0.03000mol•L-1 KMnO4标准溶液240mL,应准确称取___g KMnO4(保留四位有效数字,已知M KMnO4=158.0g•mol-1).配制该标准溶液时,所需仪器除电子天平、药匙、烧杯、玻璃棒外,还缺少的玻璃仪器有___.配制过程中,俯视刻度线定容则导致所配溶液浓度___(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
(4)某同学称取2.000g产品,经预处理后配制成100mL溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶中,使用0.03000mol•L-1KMnO4标准溶液滴定,消耗标准溶液10.00mL.
①实际进行滴定时,往往使用酸化的KMnO4标准溶液,写出该滴定反应的离子方程式___.
②判断到达滴定终点的现象是___.
③该产品的纯度为___%(保留四位有效数字)
▼优质解答
答案和解析
(1)铁屑表面有油污,而碳酸钠是强碱弱酸盐,溶液显碱性,所以使用废铁屑前,往往将其在1.0mol.L-1Na2CO3溶液中浸泡数分钟的目的是除去铁屑表面的油污;由于铁是金属,不溶于水,所以可以使用倾析法分离并洗涤铁屑,
故答案为:除去铁屑表面的油污;倾析法;
(2)A.选择比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸,滤纸大时,滤纸边缘与漏斗产生缝隙,使过滤速度慢,沉淀抽不干,滤纸小时,滤纸不能盖住所有孔,不能过滤,故A正确;
B.放入滤纸后,用玻璃棒引流来转移溶液和沉淀,再打开水龙头抽滤,故B错误;
C.洗涤晶体时,先关闭水龙头,用蒸馏水缓慢淋洗,再微接水龙头,将洗涤液慢慢透过全部晶体,故C错误;
D.抽滤完毕时,应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,以防倒吸,故D正确,
故选:AD;
(3)由于没有240ml容量瓶,所以应该配制250ml高锰酸钾溶液,则需要高锰酸钾的质量是0.03000 mol•L-1×0.25L×158g/mol=1.185g;
配制该标准溶液时,所需仪器除电子天平、药匙、烧杯、玻璃棒外,还缺少的玻璃仪器有250mL容量瓶、胶头滴管;配制过程中,俯视刻度线定容,液面在刻度线下方,导致容量瓶中溶液的体积偏少,因此所配溶液浓度偏大,
故答案为:1.185;250mL容量瓶、胶头滴管;偏大;
(4)①反应中碳元素的化合价从+3价升高到+4价失去1个电子,而Mn元素的化合价从+7价降低到+2价得到5个电子,因此根据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比是2:5,则根据原子守恒、电荷守恒可知,配平后的方程式为:5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2++8H2O,
故答案为:5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2++8H2O;
②由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色,所以判断到达滴定终点的现象是:加入最后一滴KMnO4标准溶液后,溶液呈浅红色,且30s内不变化,
故答案为:加入最后一滴KMnO4标准溶液后,溶液呈浅红色,且30s内不变化;
③根据方程式可知,参加反应的草酸根的物质的量是0.03000 mol•L-1×0.01L×
=0.0007500mol,所以2.000g样品中K3[Fe(C2O4)3]•3H2O的质量是0.0007500mol×
×491/mol×=0.491g,所以纯度为
×100%=24.55%,
故答案为:24.55%.
故答案为:除去铁屑表面的油污;倾析法;
(2)A.选择比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸,滤纸大时,滤纸边缘与漏斗产生缝隙,使过滤速度慢,沉淀抽不干,滤纸小时,滤纸不能盖住所有孔,不能过滤,故A正确;
B.放入滤纸后,用玻璃棒引流来转移溶液和沉淀,再打开水龙头抽滤,故B错误;
C.洗涤晶体时,先关闭水龙头,用蒸馏水缓慢淋洗,再微接水龙头,将洗涤液慢慢透过全部晶体,故C错误;
D.抽滤完毕时,应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,以防倒吸,故D正确,
故选:AD;
(3)由于没有240ml容量瓶,所以应该配制250ml高锰酸钾溶液,则需要高锰酸钾的质量是0.03000 mol•L-1×0.25L×158g/mol=1.185g;
配制该标准溶液时,所需仪器除电子天平、药匙、烧杯、玻璃棒外,还缺少的玻璃仪器有250mL容量瓶、胶头滴管;配制过程中,俯视刻度线定容,液面在刻度线下方,导致容量瓶中溶液的体积偏少,因此所配溶液浓度偏大,
故答案为:1.185;250mL容量瓶、胶头滴管;偏大;
(4)①反应中碳元素的化合价从+3价升高到+4价失去1个电子,而Mn元素的化合价从+7价降低到+2价得到5个电子,因此根据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比是2:5,则根据原子守恒、电荷守恒可知,配平后的方程式为:5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2++8H2O,
故答案为:5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2++8H2O;
②由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色,所以判断到达滴定终点的现象是:加入最后一滴KMnO4标准溶液后,溶液呈浅红色,且30s内不变化,
故答案为:加入最后一滴KMnO4标准溶液后,溶液呈浅红色,且30s内不变化;
③根据方程式可知,参加反应的草酸根的物质的量是0.03000 mol•L-1×0.01L×
5 |
2 |
1 |
3 |
0.491g |
2.000g |
故答案为:24.55%.
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