Question

【題目】草酸亞鐵(FeC2O4·nHO)溶解度冷水中0.22g，熱水中0.026g，具有強還原性，常用作分析試劑及顯影劑。某化學(xué)小組利用工業(yè)廢鐵屑設(shè)計如下裝置制備草酸亞鐵晶體。回答下列問題：

(1)實驗前需將廢鐵屑在5%的Na2CO3溶液中加熱并用蒸餾水洗滌干凈，則Na2CO3溶液的作用是___________。

(2)組裝好裝置后首先需要檢驗裝置的氣密性，其方法是______________________。實驗過程中裝置c的作用是______________________。

(3)實驗過程：在相應(yīng)裝置添加試劑后，需要讓a瓶中反應(yīng)先進行一段時間以排除空氣，進行的操作是打開K1將一定量稀硫酸加入a瓶后關(guān)閉K1，同時還要進行的操作是___________，一段時間后，需要將a裝置中的硫酸亞鐵溶液導(dǎo)入裝置b中，其操作是___________。

(4)b中生成的沉淀需過濾、洗滌、干燥，洗滌時最好選用下列試劑中的___________(填序號)。檢驗洗滌干凈的方法是___________。

a.硫酸 b．冷水 c熱水

(5)準確稱取9g草酸亞鐵晶體(FeC2O4·nH2O)于錐形瓶中，加入一定量硫酸溶解并加熱至50℃，然后用1.0mol·L－1的KMnO4標(biāo)準溶液滴定，達到滴定終點時用去30mL標(biāo)準溶液。滴定反應(yīng)為：10(FeC2O4·nH2O)+6KMnO4+24H2SO4=5Fe2(SO4)3+20CO2↑+6MnSO4+3K2SO4+(24+10n)H2O。

①判斷滴定終點的依據(jù)為___________。②n=___________。

Answer 1

【答案】除去廢鐵屑表面的油污 關(guān)閉K1，打開K2、K3，將c中加入水使導(dǎo)管末端浸入水中，用手捂�。ɑ蛘呶�熱）a中具支錐形瓶，若導(dǎo)氣管末端出現(xiàn)氣泡，松開手后有一段水柱上升，證明氣密性良好。 液封（或防止空氣進入b中氧化產(chǎn)物。） 關(guān)閉K2打開K3 打開K2關(guān)閉K3 c 取最后一次洗滌液于試管，加入BaCl2溶液振蕩，如果溶液中沒有白色沉淀說明洗滌干凈 滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液變?yōu)闇\紫色（或紫紅色），且半分鐘內(nèi)不變色 2

【解析】

（1）Na2CO3溶液水解顯堿性，熱溶液去污能力好。

（2）依據(jù)實驗原理和裝置構(gòu)造分析解答。

（3）鐵和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和硫酸亞鐵。

（4）草酸亞鐵(FeC2O4·nHO)在熱水中溶解度小，故洗滌時用熱水；由于沉淀上會附著硫酸根離子，檢驗洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液于試管，加入BaCl2溶液振蕩，如果溶液中沒有白色沉淀說明洗滌干凈。

（5）根據(jù)題給方程式找到10(FeC2O4·nH2O)～6KMnO4，然后根據(jù)已知條件求解。

（1）Na2CO3溶液顯堿性，實驗前需將廢鐵屑在5%的Na2CO3溶液中加熱并用蒸餾水洗滌干凈，則Na2CO3溶液的作用是除去廢鐵屑表面的油污，故答案為：除去廢鐵屑表面的油污。

（2）檢驗裝置的氣密性是：關(guān)閉K1，打開K2、K3，將c中加入水使導(dǎo)管末端浸入水中，用手捂�。ɑ蛘呶�熱）a中具支錐形瓶，若導(dǎo)氣管末端出現(xiàn)氣泡，松開手后有一段水柱上升，證明氣密性良好；裝置c的作用是液封（或防止空氣進入b中氧化產(chǎn)物）。故答案為：關(guān)閉K1，打開K2、K3，將c中加入水使導(dǎo)管末端浸入水中，用手捂住（或者微熱）a中具支錐形瓶，若導(dǎo)氣管末端出現(xiàn)氣泡，松開手后有一段水柱上升，證明氣密性良好；液封（或防止空氣進入b中氧化產(chǎn)物）。

（3）鐵和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和硫酸亞鐵，先讓a瓶中反應(yīng)先進行一段時間以排除空氣，進行的操作是打開K1將一定量稀硫酸加入a瓶后關(guān)閉K1，同時還要進行的操作是關(guān)閉K2打開K3，讓產(chǎn)生的氫氣通過K3進入b裝置；將a裝置中的硫酸亞鐵溶液導(dǎo)入裝置b中，硫酸亞鐵溶液需從錐形瓶中的長導(dǎo)管流入裝置b中，故其操作是打開K2關(guān)閉K3，故答案為：關(guān)閉K2打開K3；打開K2關(guān)閉K3。

（4）草酸亞鐵(FeC2O4·nHO)溶解度冷水中0.22g，熱水中0.026g，在熱水中溶解度小，故洗滌時用熱水；沉淀上會附著硫酸根離子，因此檢驗洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液于試管，加入BaCl2溶液振蕩，如果溶液中沒有白色沉淀說明洗滌干凈，故答案為：c；取最后一次洗滌液于試管，加入BaCl2溶液振蕩，如果溶液中沒有白色沉淀說明洗滌干凈。

（5）①由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫色，則判斷滴定終點的依據(jù)為：滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液變?yōu)闇\紫色（或紫紅色），且半分鐘內(nèi)不變色；

②10(FeC2O4·nH2O) + 6KMnO4+ 24H2SO4=5Fe2(SO4)3+20CO2↑+6MnSO4+3K2SO4+(24+10n)H2O

10mol 6mol

x 0.03mol

解得x=0.05mol，根據(jù)n=m/M=9g/(56+24+64+18n)=0.05，解得n=2。故答案為：滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液變?yōu)闇\紫色（或紫紅色），且半分鐘內(nèi)不變色；2。