Question

【題目】草酸亞鐵（FeC2O4·2H2O）可用于制備磷酸鐵鋰電池正極材料。實驗室制備草酸亞鐵并測定其組成的實驗流程如下：

（1） “溶解”時加熱的目的是_____________________；“沉鐵”時將溶液煮沸并在不斷攪拌下加入H2C2O4溶液，“不斷攪拌”除可使反應物充分接觸外，另一目的是_____________________。

（2） “過濾、洗滌”時，能說明沉淀已洗滌干凈的依據是_____________________。

（3）按以下步驟可以測定產品中草酸根的質量分數。

①稱取0.1600g草酸亞鐵于錐形瓶中，加入25mL2mol·L－1的H2SO4溶液，加熱至40~50℃，使樣品溶解。

②用0.02000 mol·L－1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液23.80mL。

[5C2O+2MnO+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O]

③在②滴定后的溶液中加入足量Zn粉（2Fe3++Zn = 2Fe2++Zn2+）和5mL2mol·L－1 的H2SO4溶液，煮沸約10min。

④將濾液過濾至另一個錐形瓶中，用10mL1mol·L－1的H2SO4溶液洗滌錐形瓶，將全部Fe2+轉移入錐形瓶中，再用0.02000 mol·L－1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積8.00 mL。

（I）測得的產品中n(Fe) ∶n(C2O) _________1∶1（填“>” “＝”或“<”）。

（II）請計算產品中C2O的質量分數(寫出計算過程)。______________

Answer 1

【答案】 促進溶解 防止溶液暴沸 取少許最后一次洗滌過濾液，向其中加入BaCl2溶液（用pH試紙檢驗），若無白色沉淀產生（pH等于7），說明已洗滌干凈 > w(C2O42－) =×100%=43.45%

【解析】（1）“溶解”時加熱的目的是加快反應速率，促進溶解；由于反應是加熱煮沸，所以“不斷攪拌”除可使反應物充分接觸外，另一目的是防止溶液暴沸。（2）沉淀表面含有硫酸根離子，所以 “過濾、洗滌”時，能說明沉淀已洗滌干凈的依據是取少許最后一次洗滌過濾液，向其中加入BaCl2溶液，若無白色沉淀產生，說明已洗滌干凈。（3）（I）根據方程式可知n(C2O42－)＝×n(KMnO4)＝×[0.02000 mol·L－1×(23.80－8.00) mL×10－3L·mL－1]＝7.900 ×10－4 mol，n(Fe2+)＝5n(KMnO4)＝5×0.02000 mol·L－1×8.00) mL×10－3L·mL－1＝8.000 ×10－4 mol，所以測得的產品中n(Fe2+)∶n(C2O42－)＞1∶1；（II）根據以上分析可知w(C2O42－)＝×100%=43.45%。