Question

草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体K_x[Fe_y(C₂O₄)z]·nH₂O可用于摄影和蓝色印刷。为确定其组成，某化学兴趣小组在没有氧气干扰下进行如下实验：

实验Ⅰ．草酸根含量的测定

称取0.9820 g样品放入锥形瓶中，加入适量稀硫酸和一定量水，加热至343～358 K，用0.2000 mol·L^－1 KMnO₄溶液滴定，滴定过程中草酸根离子转变成CO₂逸出反应容器，KMnO₄转变成Mn^2＋。达到滴定终点时，共消耗KMnO₄溶液12.00 ml。

实验Ⅱ．铁含量的测定

 将上述滴定过草酸根的保留液充分加热，使淡紫红色消失。冷却后，调节溶液pH并加入过量的KI固体，充分反应后调节pH至7左右，滴入几滴淀粉溶液做指示剂，用0.2500 mol·L^－1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，共消耗Na₂S₂O₃溶液8.00 ml。（已知：实验Ⅱ中涉及的部分离子方程式为：I₂＋2S₂O₃^2－=2I^－＋S₄O₆^2－）

请根据上述实验回答下列问题

（1）实验Ⅰ在滴定过程中反应的离子方程式为                                。

（2）MnO₄^－在酸性条件下，加热能分解为O₂，同时生成Mn^2＋。若实验Ⅱ中没有对实验Ⅰ的保留液进行充分加热，则测定的Fe^3＋的含量将会       (填“偏高”、“偏低” 或“不变”)。

（3）实验Ⅱ用淀粉溶液做指示剂，则滴定终点观察到的现象为                  。

（4）通过计算确定样品晶体的组成（写出计算过程）。

Answer 1

（1）2MnO₄^－＋5H₂C₂O₄＋6H^＋=2Mn^2＋＋8H₂O＋10CO₂↑ （2分）

（2）偏高（2分）

（3）滴下最后一滴Na₂S₂O₃标准溶液，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内不变色（2分）

（4）（6分）

2MnO₄^－  ～ 5C₂O₄^2－                   2S₂O₃^2－ ~ I₂ ~ 2 Fe³⁺    

         2           5                     2            2

 0.2×12×10^-3mol     n (C₂O₄^2－)       0.25×8×10^-3mol     n (Fe³⁺)

n (C₂O₄^2－)= 6×10^-3mol  (1分)        n (Fe³⁺)= 2×10^-3mol (1分)

根据电荷守恒原理：n (K⁺)=6×10^-3mol    (1分)

根据质量守恒原理m (H₂O)=0.9820－39×6×10^-3－56×2×10^-3－88×6×10^-3=0.108g

n (H₂O)=6×10^-3 mol    (1分)

n (K⁺)：n (Fe³⁺)：n (C₂O₄^2－)：n (H₂O)=3：1：3：3  (1分)

化学式为：K₃Fe(C₂O₄)₃·3H₂O    (1分)