Question

【题目】草酸亚铁晶体（FeC2O4·2H2O）是一种黄色难溶于水的固体，受热易分解，是生产锂电池、涂料、着色剂以及感光材料的原材料。

。

I、制备草酸亚铁晶体：

①称取硫酸亚铁铵晶体5g，放入250mL三颈烧瓶中，加入10滴左右1.0mol·L-1H2SO4溶液和15mL蒸馏水加热溶解；

②加入25mL饱和草酸溶液，加热搅拌至沸，停止加热，静置；

③待黄色晶体FeC2O4·2H2O沉淀后倾析，洗涤，加入约20mL蒸馏水搅拌并温热5min，静置，弃去上层清液，即得黄色草酸亚铁晶体。

回答下列问题：

（1）仪器B的作用是___；

（2）硫酸亚铁铵晶体用硫酸溶解的原因是___；

（3）硫酸亚铁铵晶体可能混有一定Fe3+，羟胺（NH2OH，酸性条件下以NH3OH+形式存在）具有强还原性，在酸性条件下可用羟胺去除亚铁盐中的Fe3+。写出相关的离子方程式：__；

II、探究草酸亚铁的纯度：

①准确称取mg草酸亚铁固体样品（含有草酸铵杂质），溶于25mL2mol·L-1H2SO4溶液中，在60~80℃水浴加热，用100mL容量瓶配成100.00mL溶液；

②用___滴定管(填“酸式”、“碱式”)取上述溶液20.00mL，用KMnO4标准溶液（浓度为cmol·L-1）滴定三次，平均消耗V1mL；

③在②反应后的溶液中加入适量锌粉和2mL2 mol·L-1H2SO4溶液，反应一段时间后，取1滴试液放在点滴板上检验，至Fe3+极微量；

④过滤除去锌粉，滤液收集在另一个锥形瓶中，将滤纸及残余物充分洗涤，洗涤液并入滤液中，再补充约2~3mL2mol·L-1 H2SO4溶液，继续用KMnO4标准溶液（浓度为cmol·L-1）滴定至终点，共平行测定三次，平均消耗V2mL。

回答下列问题：

（4）在②中溶液中发生反应MnO4－＋8H+＋5Fe2+＝5Fe3+＋Mn2+＋4H2O，还有另一氧化还原反应，写出其离子方程式__。

（5）加入适量锌粉的目的是___；步骤③中检验其中微量的Fe3+的试剂是__（用化学式表示）溶液。步骤④用KMnO4标准溶液滴定至终点的现象是___。

（6）计算mg固体样品的纯度为__（用含c、V2的式子表示，不必化简）。

Answer 1

【答案】冷凝回流 抑制Fe2+的水解 2NH3OH+＋2Fe3+＝2Fe2+＋N2↑＋2H2O＋4H+ 酸式 2MnO4－＋5H2C2O4＋6H+＝2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O 将Fe3+还原为Fe2+ KSCN 最后1滴标准溶液加入后，锥形瓶中的溶液颜色由浅绿色变为浅紫红色，且半分钟内不褪色 ×100%

【解析】

I、（1）B为冷凝管，作用即冷凝回流；

（2）硫酸可抑制Fe2+的水解；

（3）羟胺可将Fe3+还原为Fe2+；

II、②样品溶液有酸性，用酸式滴定管量取；

（4）另一反应为高锰酸钾将草酸氧化为CO2的反应；

（5）锌粉可将Fe3+还原为Fe2+，检验Fe3+用KSCN 溶液，出现血红色，滴定至终点时，最后1滴标准溶液加入后，锥形瓶中的溶液颜色由浅绿色变为浅紫红色；

（6）通过方程式导出关系式：KMnO4~5FeC2O4·2H2O，代入数据进行计算。

I、（1）由题意可知，仪器B的作用是冷凝回流；

（2）用硫酸溶解硫酸亚铁铵晶体可抑制Fe2+的水解；

（3）硫酸亚铁铵晶体可能混有一定Fe3+，羟胺（NH2OH，酸性条件下以NH3OH+形式存在）具有强还原性，在酸性条件下可用羟胺去除亚铁盐中的Fe3+，离子方程式为2NH3OH+＋2Fe3+＝2Fe2+＋N2↑＋2H2O＋4H+；

II、②草酸亚铁固体样品（含有草酸铵杂质），溶于25mL2mol·L-1H2SO4溶液中配制成样品溶液，所以应用酸式滴定管；

（4）在②中溶液中发生反应MnO4－＋8H+＋5Fe2+＝5Fe3+＋Mn2+＋4H2O，草酸亚铁和草酸铵和硫酸反应后生成草酸，也能被高锰酸钾溶液氧化，离子方程式为2MnO4－＋5H2C2O4＋6H+＝2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O；

（5）加入适量锌粉的目的是将Fe3+还原为Fe2+，步骤③中检验其中微量的Fe3+的试剂是KSCN 溶液，步骤④用KMnO4标准溶液滴定至终点的现象是最后1滴标准溶液加入后，锥形瓶中的溶液颜色由浅绿色变为浅紫红色，且半分钟内不褪色；

（6）由关系式KMnO4 ~ 5 FeC2O4·2H2O

1 5×180

c×V2×10-3 × m

解得m=4.5cV2，所以mg固体样品的纯度为×100%。