Question

【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O4·xH2O)為淡黃色粉末，不溶于水，可作照相顯影劑和制藥工業，某化學興趣小組對其性質進行如下探究。回答下列問題：

Ⅰ．定性探究

選用下列試劑設計實驗方案，完成下表內容。

試劑：酸性KMnO4 溶液、H2O2 溶液、KSCN 溶液

操作	現象	結論與解釋
(1)取少量草酸亞鐵晶體于試管中，加入2mL 水，振蕩后靜 置	有淡黃色沉淀，上層清液無色	___________________________
(2)繼續加入2mL稀硫酸，振蕩	固體溶解，溶液變為淺綠色	草酸亞鐵溶于硫酸，硫酸酸性____草酸(填“強于”、“弱于”或“等于”)
(3)向步驟(2)所得溶液中滴加幾滴K3[Fe(CN)6]溶液	___________	含有Fe2+
(4)________________________________	___________	H2C2O4 或C2O42-具有還原性

Ⅱ．定量探究：滴定實驗測x 的值

(5)滴定前，下列操作的正確順序是c→ _________ →d(填字母序號)。

a．排盡滴定管尖嘴的氣泡并調整液面 b．盛裝0.1000 mol·L-1 的酸性KMnO4 溶液

c．查漏、清洗 d.初始讀數、記錄為0.50 mL

e.用0.1000 mol·L-1 的酸性KMnO4 溶液潤洗

(6)稱取 m 克樣品，加入適量稀硫酸溶解，用步驟(5)準備的標準KMnO4 溶液直接滴定，溶解時最適合的玻璃儀器是_______________ ，滴定反應的氧化產物是________________。

(7)終點讀數為20.50mL。結合上述實驗數據求得x＝____________(用含m 的代數式表示，FeC2O4 的相對分子質量為144)。

Answer 1

【答案】草酸亞鐵不溶于水 強于 產生藍色沉淀 繼續滴加K3[Fe(CN)6]溶液（或至不再沉淀），靜置，取上層清液滴加酸性KMnO4 溶液 紫色褪去 e→b→a 錐形瓶、玻璃棒 CO2和Fe2(SO4)3 -8

【解析】

由草酸亞鐵晶體化學式FeC2O4·xH2O可知，FeC2O4·xH2O中鐵元素的化合價為+2價，碳元素的化合價為+3價，其中Fe2+和C2O42-均具有還原性，能使酸性KMnO4 溶液褪色，檢驗Fe2+可滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若產生藍色沉淀，則說明含有Fe2+；若測定x值，可根據氧化還原反應原理，以0.1000 mol·L-1 的酸性KMnO4 溶液為標準液進行滴定，根據反應定量關系，計算x值，以此解答。

Ⅰ．(1)取少量草酸亞鐵晶體于試管中，加入2mL 水，振蕩后靜置有淡黃色沉淀，上層清液無色，說明草酸亞鐵不溶于水，

因此，本題正確答案為：草酸亞鐵不溶于水；

(2)繼續加入2mL稀硫酸，振蕩，固體溶解，溶液變為淺綠色，草酸亞鐵溶于硫酸，說明硫酸酸性強于草酸，

因此，本題正確答案為：強于；

(3)向步驟(2)所得溶液中滴加幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，能夠證明含有Fe2+，說明現象為產生藍色沉淀，

因此，本題正確答案為：產生藍色沉淀；

（4）若要證明H2C2O4 或C2O42-具有還原性，則可用酸性KMnO4 溶液，若褪色，則可證明，但Fe2+的存在對檢驗有干擾，需要滴加K3[Fe(CN)6]溶液使Fe2+完全轉化為沉淀后，取上層清液進行實驗，可排除Fe2+的干擾，所以有關操作和現象是繼續滴加K3[Fe(CN)6]溶液（或至不再沉淀），靜置，取上層清液滴加酸性KMnO4 溶液，紫色褪去，

因此，本題正確答案為：繼續滴加K3[Fe(CN)6]溶液（或至不再沉淀），靜置，取上層清液滴加酸性KMnO4 溶液；紫色褪去；

Ⅱ．（5）滴定管在使用前應檢查是否漏水，后清洗干凈，為避免誤差，應用標準溶液潤洗，潤洗后盛裝標準溶液，排除氣泡并調節液面至0或0刻度以下，記錄初始讀數，然后開始滴定實驗，滴定過程中觀察錐形瓶中溶液顏色的變化，實驗結束后，記錄數據，因此正確順序為：cebad。

因此，本題正確答案為：e→b→a；

(6)為了減少樣品的損失，溶解時最適合的玻璃儀器是錐形瓶、玻璃棒；滴定時KMnO4為氧化劑，將FeC2O4·xH2O用硫酸溶解后的溶液中的Fe2+氧化為Fe3+，將C2O42-氧化為CO2，KMnO4被還原為Mn2+，所以氧化產物是CO2和Fe2(SO4)3，

因此，本題正確答案為：CO2和Fe2(SO4)3；

(7)根據得失電子守恒，得反應物的關系式為：5FeC2O43 KMnO4，

n(FeC2O4)=n(KMnO4)= 0.1000 mol·L-1(20.50-0.50)10-3L=mol，

根據公式m=nM，得mol(144+18x)g/mol=mg，

解得：x==-8，

因此，本題正確答案為：-8。