Question

化合物K_xFe（C₂O₄）_y?3H₂O（Fe為+3價）是一種光敏材料，實驗室可以用如下的方法來制備這種材料并測定這種材料的組成．
Ⅰ．制備

（1）結晶時應將溶液用冰水冷卻并在黑暗處等待晶體的析出，這樣操作的原因是：

用冰水冷卻有利于析出更多的晶體，黑暗可以防止晶體分解

．
（2）操作Ⅲ的名稱是

過濾、洗滌

．
Ⅱ．組成測定稱取一定質量的晶體置于錐形瓶中，加入足量的蒸餾水和稀H₂SO₄，將C₂O₄^2-轉化為H₂C₂O₄后用0.1000mol?L^-1KMnO₄溶液滴定，當消耗KMnO₄溶液24.00mL時恰好完全反應；再向溶液中加入適量的還原劑，恰好將Fe³⁺完全轉化為Fe²⁺，用KMnO₄溶液繼續(xù)滴定，當Fe²⁺完全氧化時，用去KMnO₄溶液4.00mL．第二次滴定的離子化學方程式為：

MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

（3）配制100mL 0.1000mol?L^-1KMnO₄溶液及滴定實驗中所需的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒、錐形瓶外還有

100mL容量瓶、酸式滴定管

（填儀器名稱）．
（4）該化合物K_xFe（C₂O₄）_y?3H₂O中，x=

3

．

Answer 1

分析：I．（1）由題目信息可知，化合物K_xFe（C₂O₄）_y?zH₂O（Fe為+3價）是一種光敏感材料，推知黑暗是為了防止晶體見光分解．
（2）操作Ⅲ前一步是冷卻結晶，結晶后自然要將晶體與母液分離，所以需要過濾，晶體表面有吸附的雜質，洗滌后再進行重結晶提純．
Ⅱ．第二次滴定的離子化學方程式為高錳酸鉀溶液滴定亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應的離子方程式；
（3）題目中明確說道包含物質的量溶液配制和滴定實驗，所以需要容量瓶和滴定管，關鍵是要準確寫出“100mL容量瓶”．而KMnO₄溶液有強氧化性，需用酸式滴定管盛放；
（4）由MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O可知，n（Fe³⁺）=5n（MnO₄^-），由2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O可知n（C₂O₄^2-）=

5

2

n（MnO₄^-），根據(jù)化學式，可求得y的值，根據(jù)化合價代數(shù)和為0計算x的值；

解答：解：I．（1）由題目信息可知，化合物K_xFe（C₂O₄）_y?zH₂O（Fe為+3價）是一種光敏感材料，推知黑暗是為了防止晶體見光分解，用冰水冷卻降低溶解度，有利于析出更多的晶體；
故答案為：用冰水冷卻有利于析出更多的晶體，黑暗可以防止晶體分解．
（2）操作Ⅲ前一步是冷卻結晶，結晶后自然要將晶體與母液分離，所以需要過濾，晶體表面有吸附的雜質，洗滌后再進行重結晶提純．
故答案為：過濾、洗滌．
Ⅱ．第二次滴定的離子化學方程式為高錳酸鉀溶液滴定亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應的離子方程式，反應為；MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
故答案為：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
（3）配制100mL 0.1000mol?L^-1KMnO₄溶液，由已有的儀器可知，還需要100mL容量瓶；由已有的儀器可知，滴定實驗還需要滴定管，KMnO₄溶液有強氧化性，可以發(fā)生橡皮管，需用酸式滴定管盛放；
故答案為：100mL容量瓶、酸式滴定管；
（4）由MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O可知，n（Fe³⁺）=5n（MnO₄^-）=5×0.002L×0.10mol?L^-1=0.001mol，由2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O可知，n（C₂O₄^2-）=

5

2

n（MnO₄^-）=

5

2

×0.012L×0.10mol?L^-1=0.003mol，所以0.001mol：0.003mol=1：y，解得y=3，根據(jù)化合價代數(shù)和為0可知，x+3+3×（-2）=0，解得x=3；
故答案為：3；

點評：本題考查學生對工藝流程理解、閱讀獲取信息能力、溶液配制、氧化還原反應滴定與計算等，難度中等，需要學生具備閱讀分析能力和靈活運用知識的解決問題能力．