Question

（本題共12分）

三草酸合鐵酸鉀（K3[Fe(C2O4)3]·xH2O）是一種光敏材料，110℃時失去全部結(jié)晶水。

完成下列填空：

某實驗小組為測定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量，做了如下實驗：

（一）鐵含量的測定

步驟一：稱量5.00g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250mL溶液。

步驟二：取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液將草酸根恰好全部氧化成CO2，MnO4－同時被還原為Mn2+。向反應(yīng)后的溶液中加入鋅粉，加熱至黃色剛好消失，過濾并洗滌，將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時溶液仍呈酸性。

步驟三：用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點，消耗KMnO4溶液20.02mL，滴定中MnO4－被還原成Mn2+ 。

重復(fù)步驟二和步驟三操作，滴定消耗0.010mol/L KMnO4溶液19.98mL。

37．配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作步驟依次是：稱量、_____、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌并轉(zhuǎn)移、_____、搖勻。

38．加入鋅粉的目的是__________________。

39．寫出步驟三中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______________________。

40．實驗測得該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________。在步驟二中，若滴加的KMnO4溶液的量不夠，則測得的鐵含量_________。（選填“偏低”、“偏高”或“不變”）

（二）結(jié)晶水的測定

將坩堝洗凈，烘干至恒重，記錄質(zhì)量；在坩堝中加入研細(xì)的三草酸合鐵酸鉀晶體，稱量并記錄質(zhì)量；加熱至110℃，恒溫一段時間，置于空氣中冷卻，稱量并記錄質(zhì)量；計算結(jié)晶水含量。

41．請糾正上述實驗過程中的兩處錯誤：___________________________________________

Answer 1

（共12分）37．溶解、定容 ；38．將Fe3+還原為Fe2+ （2分）

39．5Fe2++MnO4－+8H+→5Fe3+ + Mn2++4H2O（2分）40．0.112（2分）；偏高（2分）；

41．（1）應(yīng)將坩堝置于干燥器中冷卻；（2）應(yīng)進(jìn)行恒重操作。

【解析】

試題分析：37．用固體物質(zhì)配制溶液的操作步驟依次是：稱量、溶解、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌并轉(zhuǎn)移、定容、搖勻。

38．加入鋅粉的目的是將溶液中的Fe3+還原為Fe2+；

39．在步驟三中MnO4－將Fe2+氧化為Fe3+，根據(jù)電子守恒、原子守恒和電荷守恒可得發(fā)生反應(yīng)的離子方程式5Fe2++MnO4－+8H+→5Fe3+ + Mn2++4H2O；平均消耗KMnO4溶液的體積是20.00ml，n(MnO4－) =0.010mol/L ×0.020L=2.00L×10-3mol，則根據(jù)方程式可得n(Fe3+)=5 n(MnO4－) =1.00×10-2mol. 實驗測得該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(1.00×10-2mol×56g/mol) ÷5.00g =0.112；在步驟二中，若滴加的KMnO4溶液的量不夠，則由于其中還含有還原性的物質(zhì)也會在第三步中消耗KMnO4溶液，使測得的鐵含量就會偏高；

41．在上述實驗過程中的兩處錯誤是（1）應(yīng)將坩堝置于干燥器中冷卻；（2）應(yīng)進(jìn)行恒重操作。

考點：考查溶液的配制步驟、物質(zhì)的作用、離子方程式的書寫、元素含量的測定與計算誤差分析、方案的設(shè)計與評價的知識。