Question

1．草酸鐵晶體[Fe₂（C₂O₄）₃•5H₂O]常用于制作催化劑和光敏材料．某�；瘜W(xué)興趣小組欲利用工業(yè)FeCl₃制取純凈的草酸鐵晶體．
I．【查閱資料】
（1）異丙醚是微溶于水的液體，F(xiàn)eCl₃在異丙醚中的溶解度比在水中大．
（2）草酸鐵能溶于水和酸，不溶于醇和醚．
（3）FeCl₃溶液和過(guò)量草酸鉀（K₂C₂O₄）溶液反應(yīng)生成三草酸合鐵酸鉀（K₃[Fe（C₂O₄）₃]），配離子[Fe（C₂O₄）₃]^3-的配體是C₂O₄^2-，在含[Fe（C₂O₄）₃]^3-配離子的溶液中加入硫氰化鉀溶液只看到很淺的紅色．
Ⅱ．【制備產(chǎn)品】
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）將工業(yè)FeCl₃溶于鹽酸中，加適量水稀釋，并分裝入分液漏斗中．
鹽酸的作用是：抑制FeCl₃水解．
（2）繼續(xù)向分液漏斗中加入適量異丙醚，充分振蕩、靜止，棄去水溶液．
（3）異丙醚溶液中加入草酸（H₂C₂O₄）溶液，充分反應(yīng)后分液，棄去醚層．
（4）水溶液通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥，得到草酸鐵晶體．
洗滌草酸鐵晶體時(shí)需用酒精溶液，其目的是除去雜質(zhì)、減少草酸鐵因溶解損耗．
Ⅲ【探究與反思】
某同學(xué)看到一則報(bào)道，環(huán)衛(wèi)工人用草酸清除墻面上的鐵銹．對(duì)此反應(yīng)，該小組進(jìn)行如下探究．
（1）提出假設(shè)：i．可能發(fā)生了氧化還原反應(yīng)；ii．可能發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)
（2）討論分析：
結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)，小組討論后否定了假設(shè)i，其理由是由于Fe₂（C₂O₄）₃存在，不可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
請(qǐng)寫出假設(shè)ii反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe₂O₃+3H₂C₂O₄=Fe₂（C₂O₄）₃+3H₂O．
通過(guò)查閱資料得知，在假設(shè)ii反應(yīng)的基礎(chǔ)上還進(jìn)一步發(fā)生了反應(yīng)，生成了[Fe（C₂O₄）₃]^3-配離子．
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)利用制得的草酸鐵晶體和下列藥品，證明在假設(shè)ii反應(yīng)的基礎(chǔ)上還進(jìn)一步發(fā)生了反應(yīng)．
供選用的藥品：KSCN溶液、0.1mol/L草酸鉀溶液、草酸鉀晶體，
取少量草酸鐵晶體溶于水，取少量草酸鐵晶體溶于水，滴入幾滴KSCN溶液，溶液變紅，將溶液分到2支試管中，一支試管中再加入過(guò)量的草酸鉀晶體，充分振蕩，觀察到紅色明顯比另一支淺很多．
（4）反思總結(jié)：結(jié)合上面探究結(jié)論，常溫下，為了提高草酸鐵晶體的產(chǎn)率，制備實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)控制加入草酸的量（或氯化鐵與草酸的比例）．

Answer 1

分析 Ⅰ．配離子中由中心離子提供空軌道、配體提供孤電子對(duì)；
Ⅱ．（1）氯化鐵溶液發(fā)生水解，結(jié)合平衡移動(dòng)原理分析解答；
（4）題目信息中，草酸鐵能溶于水和酸，不溶于醇和醚，洗滌應(yīng)盡可能減少樣品損失；
Ⅲ．（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中FeCl₃與H₂C₂O₄溶液反應(yīng)生成Fe₂（C₂O₄）₃；可知氧化鐵與草酸反應(yīng)生成Fe₂（C₂O₄）₃與水；
（3）利用KSCN溶液檢驗(yàn)溶液中鐵離子，再加入草酸，若生成了[Fe（C₂O₄）₃]^3-配離子，溶液顏色變淺，然后對(duì)比顏色變化；
（4）應(yīng)避免生成[Fe（C₂O₄）₃]^3-配離子，需要控制加入草酸的量．

解答 解：Ⅰ．Fe³⁺離子含有空軌道，C₂O₄^2-離子有孤電子對(duì)，故配體為：C₂O₄^2-，
故答案為：C₂O₄^2-；
Ⅱ．（1）由于氯化鐵溶液發(fā)生水解，將氯化鐵溶解在鹽酸中，可以抑制FeCl₃水解，
故答案為：抑制FeCl₃水解；
（4）題目信息中，草酸鐵能溶于水和酸，不溶于醇和醚，用酒精洗滌除去雜質(zhì)、減少草酸鐵因溶解損耗，
故答案為：除去雜質(zhì)、減少草酸鐵因溶解損耗；
Ⅲ．（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中FeCl₃與H₂C₂O₄溶液反應(yīng)生成Fe₂（C₂O₄）₃，不可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，假設(shè)i是錯(cuò)誤的；可知氧化鐵與草酸反應(yīng)生成Fe₂（C₂O₄）₃與水，反應(yīng)方程式為：Fe₂O₃+3H₂C₂O₄=Fe₂（C₂O₄）₃+3H₂O，
故答案為：由于Fe₂（C₂O₄）₃存在，不可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；Fe₂O₃+3H₂C₂O₄=Fe₂（C₂O₄）₃+3H₂O；
（3）利用KSCN溶液檢驗(yàn)溶液中鐵離子，再加入草酸，對(duì)比顏色變化，具體方案為：取少量草酸鐵晶體溶于水，滴入幾滴KSCN溶液，溶液變紅，將溶液分到2支試管中，一支試管中再加入過(guò)量的草酸鉀晶體，充分振蕩，觀察到紅色明顯比另一支淺很多，
故答案為：取少量草酸鐵晶體溶于水，滴入幾滴KSCN溶液，溶液變紅，將溶液分到2支試管中，一支試管中再加入過(guò)量的草酸鉀晶體，充分振蕩，觀察到紅色明顯比另一支淺很多；
（4）應(yīng)避免生成[Fe（C₂O₄）₃]^3-配離子，需要控制加入草酸的量或控制氯化鐵與草酸的比例，
故答案為：加入草酸的量（或氯化鐵與草酸的比例）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)制備與探究，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，注意對(duì)題目信息的運(yùn)用，難度中等，注意操作的規(guī)范性及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)原理．