Question

三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體（K₃[Fe（C₂O₄）₃]?3H₂O）有很重要的用途．可用如下流程來制備．根據題意完成下列各題：

（1）若用鐵和稀硫酸制備綠礬（FeSO₄?7H₂O）過程中，其中

 

（填物質名稱）往往要過量，理由是

 

．
（2）要從溶液中得到綠礬，必須進行的實驗操作是

 

．（按前后順序填）
a．過濾洗滌     b．蒸發濃縮     c．冷卻結晶    d．灼燒    e．干燥
某興趣小組為測定三草酸合鐵酸鉀晶體（K₃[Fe（C₂O₄）₃]?3H₂O）中鐵元素含量，做了如下實驗：
步驟1：稱量5.000g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250ml溶液．
步驟2：取所配溶液25.00ml于錐形瓶中，加稀H₂SO₄酸化，滴加KMnO₄溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳，同時，MnO₄^-被還原成Mn²⁺．向反應后的溶液中加入一定量鋅粉，加熱至黃色剛好消失，過濾，洗滌，將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時，溶液仍里酸性．
步驟3：在酸性條件下，用0.010mol/L KMnO₄溶液滴定步驟二所得溶液至終點，共做三次實驗，平均消耗KMnO₄溶液20.00ml，滴定中MnO₄^-，被還原成Mn²⁺．
（3）步驟1中，配制三草酸合鐵酸鉀溶液需要使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒以外還有

 

；主要操作步驟依次是：稱量、溶解、轉移、

 

、定容、搖勻．
（4）步驟2中，加入鋅粉的目的是

 

．
（5）步驟3中，發生反應的離子方程式為：

 

．
（6）步驟2中，若加入的KMnO₄的溶液的量不夠，則測得的鐵含量

 

．（選填“偏低”、“偏高”、“不變”）

Answer 1

分析：（1）依據亞鐵鹽易被氧化，需要加入鐵粉防止氧化分析；
（2）溶液中得到綠礬的實驗操作是蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌，干燥步驟得到；
（3）依據溶液配制的步驟選擇需要的儀器，配制溶液步驟為，稱量、溶解、轉移、洗滌、定容、搖勻；
（4）鋅是單質可以還原鐵離子為亞鐵離子；
（5）步驟3中是高錳酸鉀在酸溶液中氧化亞鐵離子為鐵離子，本身被還原為錳離子的反應，依據電荷守恒和原子守恒配平得到離子方程式；
（6）步驟2中，若在步驟二中滴入酸性高錳酸鉀溶液不足，則會有部分草酸根離子未被氧化，在步驟三中則會造成消耗酸性高錳酸鉀溶液的量偏大，從而計算出的鐵的量增多，含量偏高．

解答：解：（1）用鐵和稀硫酸制備綠礬（FeSO₄?7H₂O）過程中，加入的鐵粉需要過量，防止亞鐵離子被氧化，反應為2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
故答案為：鐵，防止Fe²⁺被氧化；
（2）溶液中得到綠礬的實驗操作是蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌，干燥步驟得到，所以選擇順序為bcae；
故答案為：bcae；
（3）根據配制一定物質的量濃度的溶液的操作步驟判斷：在配制物質的量濃度的溶液時，要經過：計算→稱量→溶解→移液、洗滌→振蕩→定容→搖勻等步驟；過程中使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒以外還有250ml的容量瓶；
故答案為：250ml容量瓶；洗滌；
（4）加入鋅粉的目的是將Fe³⁺恰好還原成Fe²⁺，
故答案為：還原Fe³⁺為Fe²⁺；
（5）在步驟3中發生的離子反應為高錳酸鉀在酸溶液中氧化亞鐵離子為鐵離子，本身被還原為錳離子的反應，反應的離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
（6）在步驟二中滴入酸性高錳酸鉀溶液不足，則會有部分草酸根離子未被氧化，在步驟三中則會造成消耗酸性高錳酸鉀溶液的量偏大，從而計算出的鐵的量增多，含量偏高；
故答案為：偏高；

點評：本題考查較為綜合，涉及到溶液的配制、滴定和結晶等操作，注意基礎實驗知識的積累，把握實驗步驟、原理和注意事項等問題，題目難度中等．