Question

【題目】三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體（K3[Fe(C2O4)3]·3H2O）易溶于水，難溶于乙醇，可作為有機反應的催化劑。實驗室可用鐵屑為原料制備，相關反應的化學方程式為：

Fe +H2SO4 = FeSO4 +H2↑

FeSO4 + H2C2O4 + 2H2O =FeC2O4·2H2O↓+ H2SO4

2FeC2O4·2H2O + H2O2 + H2C2O4 + 3K2C2O4 = 2K3[Fe(C2O4)3] + 6H2O

回答下列問題：

(1)鐵屑中常含硫元素，因而在制備FeSO4時會產生有毒的H2S氣體，該氣體可用氫氧化鈉溶液吸收。下列吸收裝置正確的是________（選填序號）；

(2)在將Fe2＋氧化的過程中，需控制溶液溫度不高于40℃，理由是________；

(3)得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后，再想獲得其晶體，常加入_____溶劑（填編號）

a. 冰水 b. 無水乙醇 c. 四氯化碳

(4)晶體中所含結晶水可通過重量分析法測定，主要步驟有：①稱量，②置于烘箱中脫結晶水，③冷卻，④稱量，⑤重復②～④步，⑥計算。

步驟⑤也被稱做________操作，其目的是____________________________；

(5)重量分析法測定時，步驟③未在干燥器中進行，那么測得的晶體中所含結晶水含量________（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）；

(6)三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體用重量分析法測定時，2.810g的晶體經操作最終獲得了2.480g無水物，則此次測定的相對誤差為____________。

Answer 1

【答案】A 防止H2O2分解 b 恒重 確保晶體已全部失去結晶水 偏低 －0.8%

【解析】

(1)氣體吸收裝置中既要吸收氣體又能排出不反應的氣體；
(2)溫度高時，雙氧水易水解；
(3)K3[Fe(C2O4)3]3H2O易溶于水，難溶于乙醇，根據相似相溶原理分析；
(4)晶體中所含結晶水可通過重量分析法測定，步驟⑤的目的是檢驗晶體中的結晶水是否已全部失去，也叫恒重操作；
(5)步驟③未在干燥器中進行，晶體中結晶水不能全部失去，據此判斷；
(6)根據K3[Fe(C2O4)3]3H2O可計算出最終得到的無水物的質量，根據相對誤差=計算。

(1)A.該裝置中硫化氫與氫氧化鈉溶液接觸面積大，從而使硫化氫吸收較完全，且該裝置中氣壓較穩(wěn)定，不產生安全問題，A項正確；

B. 硫化氫與氫氧化鈉接觸面積較小，所以吸收不完全，B項錯誤；

C. 沒有排氣裝置，導致該裝置內氣壓增大而產生安全事故，C項錯誤；

D. 該裝置中應遵循長進短出的原理，D項錯誤；

故答案為A；

(2)雙氧水不穩(wěn)定，溫度高時，雙氧水易分解，為防止雙氧水分解，溫度應低些；

(3)根據相似相溶原理知，三草酸合鐵酸鉀在乙醇中溶解度小，所以得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后，再想獲得其晶體，常加入無水乙醇溶劑，故答案為b；

(4)晶體中所含結晶水可通過重量分析法測定，步驟⑤的目的是確保晶體中的結晶水已全部失去，也叫恒重操作；

(5)步驟③未在干燥器中進行，晶體中結晶水不能全部失去，所以稱量出的水的質量偏小，測得的晶體中所含結晶水含量也偏低；

(6)根據K3[Fe(C2O4)3]3H2O可計算出最終得到的無水物的質量為= =2.500g，所以絕對誤差=2.480g2.500g=0.020g，相對誤差為= 0.8%。