Question

8．三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體（K_x[Fe_y（C₂O₄）_Z]•nH₂O）可用于攝影，為確定其組成進行如下實驗：
步驟1：準確稱取該晶體0.9820g，配成溶液，平均分成10份．
步驟2：取一份溶液，酸化，加熱，用SnCl₂-TiCl₃將Fe³⁺全部還原為Fe²⁺，再加0.0100mol•L^-1KMnO₄至恰好反應，將C₂O₄^2-全部氧化成CO₂，F(xiàn)e²⁺全部氧化成Fe³⁺，消耗KMnO₄體積28.00mL．
步驟3：另取一份溶液，酸化，加入0.0100mol•L^-1KMnO₄至恰好反應完全，將C₂O₄^2-全部氧化成CO₂，消耗KMnO₄體積24.00mL．
（已知：MnO${\;}_{4}^{-}$還原產(chǎn)物為Mn²⁺，上述實驗數(shù)據(jù)為多次實驗有效數(shù)據(jù)平均值）
下列判斷正確的是（　　）

• A． 取溶解后待測液少許，先加少量氯水，再加KSCN產(chǎn)生血紅色溶液，則有Fe²⁺
• B． 步驟3的離子方程式為：5C₂O₄^2-+2MnO${\;}_{4}^{-}$+8H₂O=10CO₂↑+2Mn²⁺+16OH^-
• C． x：z=1：2
• D． 該晶體的化學式為：K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O

Answer 1

分析 A．溶液含有Fe³⁺，加熱KSCN會產(chǎn)生血紅色溶液；
B．酸性條件下不能生成OH^-；
C．根據(jù)電子轉移守恒，可得步驟2中反應關系式：MnO₄^-～5Fe²⁺，2MnO₄^-～5C₂O₄^2-，由步驟3可知C₂O₄^2-消耗KMnO₄溶液體積為28mL，結合關系式計算n（C₂O₄^2-）、n（Fe²⁺），由Fe元素守恒可知n（Fe³⁺）=n（Fe²⁺），再根據(jù)電荷守恒計算n（K⁺）；
D．結合質量守恒計算結晶水的質量，進而計算結晶水物質的量，再計算n（K⁺）：n（Fe³⁺）：n（C₂O₄^2-）：n（H₂O）可得化學式．

解答 解：A．溶液含有Fe³⁺，加熱KSCN會產(chǎn)生血紅色溶液，沒有Fe²⁺，故A錯誤；
B．酸性條件下不能生成OH^-，反應離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+10CO₂↑，故B錯誤；
C．根據(jù)電子轉移守恒，可得步驟2中反應關系式：MnO₄^-～5Fe²⁺，2MnO₄^-～5C₂O₄^2-，由步驟3可知C₂O₄^2-消耗KMnO₄溶液體積為28mL，可知每一份溶液中n（C₂O₄^2-）=$\frac{5}{2}$n（MnO₄^-）=$\frac{5}{2}$×0.024L×0.0100mol•L^-1=6×10^-4mol，n（Fe²⁺）=5n（MnO₄^-）=5×（0.028L-0.024L）×0.0100mol•L^-1=2×10^-4mol，由Fe元素守恒可知n（Fe³⁺）=n（Fe²⁺）=2×10^-4mol，根據(jù)電荷守恒原理：n（K⁺）=6×10^-4mol×2-2×10^-4mol×3=6×10^-6mol，故x：z=6×10^-4mol：6×10^-4mol=1：1，故C錯誤；
D．由質量守恒，每一份中結晶水的質量m（H₂O）=0.09820g-39g/mol×6×10^-4mol/L-56g/mol×2×10^-4mol/L-88g/mol×6×10^-4mol=0.0108g，則n（H₂O）=$\frac{0.0108g}{18g/mol}$=6×10^-4 mol，故n（K⁺）：n（Fe³⁺）：n（C₂O₄^2-）：n（H₂O）=3：1：3：3，則該晶體的化學式為：K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O，故D正確．
故選：D．

點評 本題考查物質組成探究實驗、氧化還原反應、離子檢驗、化學計算等，掌握氧化還原反應滴定中電子轉移守恒的應用，題目計算量比較大，屬于易錯題目．