Question

【题目】草酸亚铁（FeC2O4·2H2O）可用于制备磷酸铁锂电池正极材料。实验室制备草酸亚铁并测定其组成的实验流程如下：

（1） “溶解”时加热的目的是_____________________；“沉铁”时将溶液煮沸并在不断搅拌下加入H2C2O4溶液，“不断搅拌”除可使反应物充分接触外，另一目的是_____________________。

（2） “过滤、洗涤”时，能说明沉淀已洗涤干净的依据是_____________________。

（3）按以下步骤可以测定产品中草酸根的质量分数。

①称取0.1600g草酸亚铁于锥形瓶中，加入25mL2mol·L－1的H2SO4溶液，加热至40~50℃，使样品溶解。

②用0.02000 mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液23.80mL。

[5C2O+2MnO+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O]

③在②滴定后的溶液中加入足量Zn粉（2Fe3++Zn = 2Fe2++Zn2+）和5mL2mol·L－1 的H2SO4溶液，煮沸约10min。

④将滤液过滤至另一个锥形瓶中，用10mL1mol·L－1的H2SO4溶液洗涤锥形瓶，将全部Fe2+转移入锥形瓶中，再用0.02000 mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积8.00 mL。

（I）测得的产品中n(Fe) ∶n(C2O) _________1∶1（填“>” “＝”或“<”）。

（II）请计算产品中C2O的质量分数(写出计算过程)。______________

Answer 1

【答案】 促进溶解 防止溶液暴沸 取少许最后一次洗涤过滤液，向其中加入BaCl2溶液（用pH试纸检验），若无白色沉淀产生（pH等于7），说明已洗涤干净 > w(C2O42－) =×100%=43.45%

【解析】（1）“溶解”时加热的目的是加快反应速率，促进溶解；由于反应是加热煮沸，所以“不断搅拌”除可使反应物充分接触外，另一目的是防止溶液暴沸。（2）沉淀表面含有硫酸根离子，所以 “过滤、洗涤”时，能说明沉淀已洗涤干净的依据是取少许最后一次洗涤过滤液，向其中加入BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，说明已洗涤干净。（3）（I）根据方程式可知n(C2O42－)＝×n(KMnO4)＝×[0.02000 mol·L－1×(23.80－8.00) mL×10－3L·mL－1]＝7.900 ×10－4 mol，n(Fe2+)＝5n(KMnO4)＝5×0.02000 mol·L－1×8.00) mL×10－3L·mL－1＝8.000 ×10－4 mol，所以测得的产品中n(Fe2+)∶n(C2O42－)＞1∶1；（II）根据以上分析可知w(C2O42－)＝×100%=43.45%。