Question

【题目】三草酸合铁酸钾是一种重要的光敏材料和有机反应的催化剂，化学式为K3[Fe(C2O4)3]·3H2O，为翠绿色晶体，溶于水，难溶于乙醇。110℃下失去三分子结晶水，230℃时分解。该配合物对光敏感，光照下即发生分解。

Ⅰ、三草酸合铁酸钾的制备

①溶解：在托盘天平上称取4.0gFeSO4·7H2O晶体，放入250mL烧杯中，加入1 mol·L-1 H2SO4 1mL，再加入H2O 15mL，加热使其溶解。

②沉淀：在上述溶液中加入1 mol·L-1H2C2O4 20mL，搅拌并加热煮沸，使形成FeC2O4·2H2O黄色沉淀，用倾斜法倒出清液，洗涤该沉淀3次以除去可溶性杂质。

③氧化：在上述沉淀中加入10 mL饱和K2C2O4溶液，水浴加热至40℃，滴加3%H2O2溶液20mL，不断搅拌溶液并维持温度在40℃左右，使Fe2+充分氧化为Fe3+。滴加完后，加热溶液至沸腾以除去过量的H2O2。

④生成配合物：保持上述沉淀近沸状态，趁热滴加1 mol·L1 H2C2O4使沉淀溶解至呈现翠绿色为止。冷却后，加入15 mL 95%的乙醇水溶液，在暗处放置，结晶。减压过滤，抽干后用少量乙醇洗涤产品，继续抽干，称量，计算产率，并将晶体放在干燥器内避光保存。

Ⅱ、产物中C2O42-的质量分数的测定

称取0.20g产品于锥形瓶中微热溶解并加入2 mL稀硫酸，趁热用0.0200 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点，重复操作2次，平均消耗KMnO4溶液的体积为25.00mL。计算产物中C2O42-的质量分数。

请回答下列问题：

（1）步骤①溶解时应加入少量的稀硫酸，目的是 。

（2）步骤②要维持微沸几分钟，但FeC2O4·2H2O晶体易暴沸，则适宜采取的加热方式是 。

（3）生成的FeC2O4·2H2O晶体上易沾附硫酸盐，如何证明晶体已洗涤干净 。

（4）步骤③需保持恒温40℃，原因是 。

（5）用乙醇洗涤的作用是 。

（6）滴定终点的现象是 ，通过计算，产物中C2O42-的质量分数为 。

Answer 1

【答案】每空2分

（1）防止Fe2+的水解

（2）沸水浴加热

（3）取最后一次洗涤液少许于试管中，加入BaCl2溶液，若没有白色沉淀产生，则证明晶体已洗涤干净

（4）温度太低，Fe2+氧化速度太慢；温度太高，易导致H2O2分解影响Fe2+氧化结果

（5）加入乙醇降低溶解度有利于产品结晶析出

（6）溶液变为浅红色，且半分钟不褪色；55%

【解析】

试题分析：

（1）因Fe2+易水解使配制的溶液出现浑浊，故需在溶解时加入少量的稀硫酸，防止Fe2+的水解。

（2）根据题中的信息，步骤②要维持微沸几分钟，但FeC2O4·2H2O晶体易暴沸，所以不能用酒精灯直接加热，故需采取水浴加热的方式。即采用沸水浴加热。

（3）证明晶体已洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液少许于试管中，加入BaCl2溶液，若没有白色沉淀产生，则证明晶体已洗涤干净。

（4）步骤③加入3%H2O2溶液的目的是将二价亚铁离子氧化为三价铁离子，若温度过低，Fe2+氧化速度太慢；温度太高，易导致H2O2分解影响Fe2+氧化结果。

（5）根据三草酸合铁酸钾溶于水，难溶于乙醇，可知用乙醇洗涤的作用是加入乙醇降低溶解度有利于产品结晶析出。

（6）用KMnO4标准溶液滴定草酸根，滴定终点的现象是溶液变为浅红色，且半分钟不褪色；

根据关系式5C2O42-~2KMnO4，产物中C2O42-的质量分数为(0.0200 molL-1×0.025L××88g/mol) ÷0.20g×100%=55%。