Question

【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O4· 2H2O)是一種黃色難溶于水的固體，受熱易分解，是生產鋰電池、涂料、著色劑以及感光材料的原材料。

I、制備草酸亞鐵晶體：

① 稱取硫酸亞鐵銨晶體5 g，放入250 mL三頸燒瓶中，加入10滴左右1.0 mol·L-1 H2SO4溶液和15 mL蒸餾水加熱溶解；

② 加入25 mL飽和草酸溶液，加熱攪拌至沸，停止加熱，靜置；

③ 待黃色晶體FeC2O42H2O沉淀后傾析，洗滌，加入約20 mL蒸餾水攪拌并溫熱5 min，靜置，棄去上層清液，即得黃色草酸亞鐵晶體。

回答下列問題：

（1）儀器C的名稱是_____________；儀器B的作用是_____________

（2） 硫酸亞鐵銨晶體用硫酸溶解的原因是_____________________

（3）硫酸亞鐵銨晶體可能混有一定Fe3+，羥胺(NH2OH，酸性條件下以NH3OH+形式存在)具有強還原性，可用羥胺去除亞鐵鹽中的Fe3+。寫出相關的離子方程式___________________________________

II、探究草酸亞鐵的純度：

① 準確稱取m g草酸亞鐵固體樣品(含有草酸銨雜質)，溶于25 mL 2 mol·L-1H2SO4溶液中，在60~80℃水浴加熱，用100 mL容量瓶配成100.00 mL溶液；

② 取上述溶液20.00 mL，用KMnO4標準溶液(濃度為c mol·L-1)滴定三次，平均消耗V1 mL；

③ 加入適量鋅粉和2 mL 2 mol·L-1 H2SO4溶液，反應一段時間后，取1滴試液放在點滴板上檢驗，至Fe3+極微量；

④ 過濾除去鋅粉，濾液收集在另一個錐形瓶中，將濾紙及殘余物充分洗滌，洗滌液并入濾液中，再補充約2~3 mL 2 mol·L-1 H2SO4溶液，繼續用KMnO4標準溶液(濃度為c mol·L-1)滴定至終點，共平行測定三次，平均消耗V2 mL。

回答下列問題：

（4）在②中溶液中發生MnO4—+8H++5Fe2+==5Fe3++Mn2++4H2O，還有另一氧化還原反應，寫出其離子方程式_____________________________________，用KMnO4標準溶液滴定至終點的現象是________________________________________

（5）加入適量鋅粉的目的是______________________________________；步驟③中檢驗其中微量的Fe3+的試劑名稱是______________溶液

（6）計算m g固體樣品的純度為______________(用含c、V1、V2的式子表示，不必化簡)

Answer 1

【答案】恒壓滴液漏斗冷凝回流抑制Fe2+的水解2NH3OH++ 2Fe3+ ==2Fe2+ +N2↑+2H2O+ 4H+2MnO4-+5H2C2O4+6H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O最后一滴標準溶液加入后，錐形瓶中的溶液顏色由黃色變為淡紫紅色，且半分鐘內不褪色將Fe3+還原為Fe2+硫氰化鉀

【解析】

（1）根據裝置圖可知，儀器C的名稱是恒壓滴液漏斗；儀器B是冷凝管，其作用是冷凝回流；（2）為了抑制Fe2+的水解，硫酸亞鐵銨晶體用硫酸溶解；（3）利用羥胺的還原性，可以除去含Fe2+中的Fe3+，氧化產物是一種性質穩定、無污染的氣體，則該氣體是氮氣，鐵離子被還原為亞鐵離子，其余產物可根據質量守恒、電荷守恒得出，離子方程式為2NH2OH+2Fe3+= 2Fe2++N2↑+2H2O+2H+；（4）在②中溶液中還含有草酸，草酸被高錳酸鉀氧化，發生反應的離子方程式為2MnO4—+5H2C2O4+6H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O，用KMnO4標準溶液滴定至終點的現象是最后一滴標準溶液加入后，錐形瓶中的溶液顏色由黃色變為淡紫紅色，且半分鐘內不褪色；（5）加入適量鋅粉的目的是將Fe3+還原為Fe2+；步驟③中檢驗其中微量的Fe3+的試劑名稱是硫氰化鉀溶液，若滴入硫氰化鉀溶液時溶液變為血紅色則含有Fe3+；（6）根據反應MnO4—+8H++5Fe2+==5Fe3++Mn2++4H2O可知，m g固體樣品的純度為。