Question

13．三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體（K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O）易溶于水，難溶于乙醇，可作為有機(jī)反應(yīng)的催化劑．實(shí)驗(yàn)室可用鐵屑為原料制備，相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)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(wèn)題：
（1）鐵屑中常含硫元素，因而在制備FeSO₄時(shí)會(huì)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(hào)）；

（2）在將Fe²⁺氧化的過(guò)程中，需控制溶液溫度不高于40℃，理由是防止Fe²⁺的水解、防止H₂O₂分解；
（3）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(hào)）
a．冰水        b．無(wú)水乙醇        c．四氯化碳
（4）晶體中所含結(jié)晶水可通過(guò)重量分析法測(cè)定，主要步驟有：①稱(chēng)量，②置于烘箱中脫結(jié)晶水，③冷卻，④稱(chēng)量，⑤重復(fù)②～④步，⑥計(jì)算．步驟⑤也被稱(chēng)做恒重操作，其目的是檢驗(yàn)晶體中的結(jié)晶水是否已全部失去；
（5）重量分析法測(cè)定時(shí)，步驟③未在干燥器中進(jìn)行，那么測(cè)得的晶體中所含結(jié)晶水含量偏低（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）；
（6）三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體用重量分析法測(cè)定時(shí)，2.810g的晶體經(jīng)操作最終獲得了2.480g無(wú)水物，則此次測(cè)定的相對(duì)誤差為-0.8%．

Answer 1

分析 （1）氣體吸收裝置中既要吸收氣體又能排出不反應(yīng)的氣體；
（2）亞鐵離子易水解生成氫氧化亞鐵，酸能抑制其水解；溫度高時(shí)，雙氧水易水解；
（3）K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O易溶于水，難溶于乙醇，根據(jù)相似相溶原理分析；
（4）晶體中所含結(jié)晶水可通過(guò)重量分析法測(cè)定，步驟⑤的目的是檢驗(yàn)晶體中的結(jié)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(jìn)行，晶體中結(jié)晶水不能全部失去，據(jù)此判斷；
（6）根據(jù)K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O可計(jì)算出最終得到的無(wú)水物的質(zhì)量，根據(jù)相對(duì)誤差=$\frac{絕對(duì)誤差}{理論質(zhì)量}$×100%計(jì)算．

解答 解：（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(chǎn)生安全問(wèn)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(cuò)誤；
C．沒(méi)有排氣裝置，導(dǎo)致該裝置內(nèi)氣壓增大而產(chǎn)生安全事故，故C錯(cuò)誤；
D．該裝置中應(yīng)遵循“長(zhǎng)進(jìn)短出”的原理，故D錯(cuò)誤；
故選A；
（2）硫酸亞鐵易水解而是其氣壓呈酸性，加熱稀硫酸能抑制亞鐵離子水解；雙氧水不穩(wěn)定，溫度高時(shí)，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Fe²⁺的水解；防止H₂O₂分解；
（3）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，所以得到K₃[Fe（C₂O₄）₃]溶液后，再想獲得其晶體，常加入無(wú)水乙醇溶劑主，
故選b；
（4）晶體中所含結(jié)晶水可通過(guò)重量分析法測(cè)定，步驟⑤的目的是檢驗(yàn)晶體中的結(jié)晶水是否已全部失去，也叫恒重操作，
故答案為：恒重；檢驗(yàn)晶體中的結(jié)晶水是否已全部失去；
（5）步驟③未在干燥器中進(jìn)行，晶體中結(jié)晶水不能全部失去，所以稱(chēng)量出的水的質(zhì)量偏小，測(cè)得的晶體中所含結(jié)晶水含量也偏低，
故答案為：偏低；
（6）根據(jù)K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O可計(jì)算出最終得到的無(wú)水物的質(zhì)量為$\frac{39×3+56+88×3}{39×3+56+88×3+18×3}$×2.810g=2.500g，所以絕對(duì)誤差=2.480g-2.500g=-0.020g，相對(duì)誤差=$\frac{絕對(duì)誤差}{理論質(zhì)量}$×100%=-$\frac{0.020g}{2.500g}$×100%=-0.8%，
故答案為：-0.8%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與分析計(jì)算，主要是滴定實(shí)驗(yàn)的過(guò)程分析和誤差分析，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．