Question

5．三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體（K₃[Fe（C₂O₄）₃]•XH₂O）易溶于水，難溶于乙醇，可作為有機反應(yīng)的催化劑．實驗室可用鐵屑為原料制備，相關(guān)反應(yīng)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）鐵屑與稀硫酸反應(yīng)前，應(yīng)用10%Na₂CO₃溶液浸泡幾分鐘，操作目的是除去鐵屑表面的油污，浸泡后，倒掉堿液，用傾析法分離并洗滌鐵屑，這種方法用到的玻璃儀器是玻璃棒、燒杯．
（2）鐵屑中常含硫元素，因而在制備FeSO₄時會產(chǎn)生有毒的H₂S氣體，該氣體可用氫氧化鈉溶液吸收．如圖吸收裝置正確的是A（選填序號）；

（3）在將Fe²⁺氧化的過程中，需控制溶液溫度不高于40℃，理由是防止H₂O₂分解；
（4）得到K₃[Fe（C₂O₄）₃]溶液后，再想獲得其晶體，常加入B溶劑（填編號）
A．冰水             B．無水乙醇            C．四氯化碳            D．蒸餾水
（5）晶體中所含結(jié)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(jié)晶水   ③冷卻    ④稱量    ⑤重復②～④步    ⑥計算
步驟⑤的操作其目的是確保晶體已全部失去結(jié)晶水；如何判斷最后兩次的稱量質(zhì)量之差小于0.1g．
（6）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(jié)晶水含量偏低（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）；
（7）三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體用重量分析法測定時，4.91g的晶體經(jīng)操作最終獲得了4.37g無水物，則X=3．

Answer 1

分析 （1）CO₃^2-水解生成OH^-，溶液顯堿性，酯在堿性條件下完全水解，用傾析法分離洗滌鐵屑，用到的儀器燒杯中沖洗；
（2）氣體吸收裝置中既要吸收氣體又能排出不反應(yīng)的氣體；
（3）溫度高時氧化劑過氧化氫會分解；
（4）根據(jù)相似相溶原理分析；
（5）步驟⑤的是檢驗晶體中的結(jié)晶水是否已全部失去，稱量至恒重，稱量的結(jié)果兩次稱量不超過0.1g；
（6）步驟③未在干燥器中進行，會吸收空氣中的水蒸氣，測定晶體所含結(jié)晶水含量偏低；
（7）[K₃[Fe（C₂O₄）₃]•XH₂O=K₃[Fe（C₂O₄）₃+XH₂O，結(jié)合質(zhì)量關(guān)系計算X；

解答 解：（1）CO₃^2-水解生成OH^-，溶液顯堿性，酯在堿性條件下完全水解，所以可用純堿溶液除油污，用傾析法分離洗滌鐵屑，用到的儀器為在燒杯中國沖洗，主要玻璃儀器為玻璃棒、燒杯，
故答案為：除去鐵屑表面的油污，傾析，玻璃棒、燒杯；
（2）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(chǎn)生安全問題，故A正確；
B．硫化氫與氫氧化鈉接觸面積較小，所以吸收不完全，故B錯誤；
C．沒有排氣裝置，導致該裝置內(nèi)氣壓增大而產(chǎn)生安全事故，故C錯誤；
D．該裝置中應(yīng)遵循“長進短出”的原理，故D錯誤；
故選A；
（3）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(yīng)低些，
故答案為：防止H₂O₂分解；  
（4）根據(jù)相似相溶原理知，三草酸合鐵酸鉀在乙醇中溶解度小，所以可以用乙醇使三草酸合鐵酸鉀析出，
故答案為：B；
（5）步驟⑤的是檢驗晶體中的結(jié)晶水是否已全部失去，稱量恒重的標準為兩次質(zhì)量不超過0.1g，說明結(jié)晶水全部失去達到恒重，
故答案為：確保晶體已全部失去結(jié)晶水，最后兩次的稱量質(zhì)量之差小于0.1g；
（6）重量分析法測定時，步驟③未在干燥器中進行，會吸收空氣中水蒸氣為無水鹽的質(zhì)量那么測得的晶體中所含結(jié)晶水含量偏低，
故答案為：偏低；
（7）[K₃[Fe（C₂O₄）₃]•XH₂O=K₃[Fe（C₂O₄）₃+XH₂O
                              437          18X
                              4.91g        4.37g
X=3   
故答案為：3；

點評 本題考查了實驗制備物質(zhì)的過程分析，實驗基本操作方法，定量計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)和實驗操作是解題關(guān)鍵，題目難度中等．