Question

草酸合铁酸钾晶体K_x[Fe（C₂O₄）_y]?3H₂O是一种光敏材料，下面是一种制备草酸合铁酸钾晶体的实验流程．

已知：（NH₄）₂SO₄、FeSO₄?7H₂O、莫尔盐[（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]的溶解度如表：

温度/℃	10	20	30	40	50
（NH4）2SO4/g	73.0	75.4	78.0	81.0	84.5
FeSO4?7H2O/g	40.0	48.0	60.0	73.3	-
（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O/g	18.1	21.2	24.5	27.9	31.3

（1）废铁屑在进行“溶解1”前，需用在5% Na₂CO₃溶液中加热数分钟，并洗涤干净．Na₂CO₃溶液的作用是

 

．
（2）“溶解1”应保证铁屑稍过量，其目的是

 

．“溶解2”加“几滴H₂SO₄”的作用是

 

．
（3）“复分解”制备莫尔盐晶体的基本实验步骤是：蒸发浓缩、

 

、过滤、用乙醇洗涤、干燥．用乙醇洗涤的目的是

 

．
（4）“沉淀”时得到的FeC₂O₄?2H₂O沉淀需用水洗涤干净．检验沉淀是否洗涤干净的方法是

 

．
（5）“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是

 

．
（6）请补全测定草酸合铁酸钾产品中Fe³⁺含量的实验步骤【备选试剂：KMnO₄溶液、锌粉、铁粉、NaOH溶液】：
步骤1：准确称取所制备的草酸合铁酸钾晶体a g，配成250mL待测液．
步骤2：用移液管移取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入稀H₂SO₄酸化，

 

，C₂O₄^2-转化为CO₂被除去．
步骤3：向步骤2所得溶液中

 

．
步骤4：用c mol?L^-1 KMnO₄标准溶液滴定步骤3所得溶液至终点，消耗V mL KMnO₄标准溶液．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：废铁屑加入硫酸溶液溶解，加入硫酸铵溶液结晶析出硫酸亚铁晶体，加水溶解，滴入几滴稀硫酸防止亚铁离子水解，加入草酸沉淀亚铁离子，过滤得到沉淀加入重铬酸钾、过氧化氢溶液氧化加入草酸得到草酸合铁酸钾晶体；
（1）在5% Na₂CO₃溶液中加热数分钟，并洗涤干净是利用碳酸钠水解显碱性，去除油污；
（2）铁过量防止亚铁离子被氧化，滴入稀硫酸防止硫酸亚铁水解；
（3）复分解”制备莫尔盐晶体的基本实验步骤是：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤用乙醇洗涤、干燥，防止生成的盐损失，乙醇易挥发；
（4）取最后一次洗涤液，检查是否含有硫酸根离子进行设计分析；
（5）晶体易分解；
（6）步骤1：称量ag三草酸合铁酸钾晶体，配制成250mL溶液；
步骤2：取所配溶液25.00ml于锥形瓶中，加稀H₂SO₄酸化，滴加KMnO₄溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时，MnO₄^-被还原成Mn²⁺；
步骤3：向反应后的溶液中加入适量锌粉使Fe³⁺全部转化为Fe²⁺，同时有气泡产生，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液A收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性；
步骤4：用cmol/L　KMnO₄溶液滴定溶液至终点，消耗KMnO₄溶液Vml，反应中MnO₄^-被还原成Mn²⁺．

解答： 解：废铁屑加入硫酸溶液溶解，加入硫酸铵溶液结晶析出硫酸亚铁晶体，加水溶解，滴入几滴稀硫酸防止亚铁离子水解，加入草酸沉淀亚铁离子，过滤得到沉淀加入重铬酸钾、过氧化氢溶液氧化加入草酸得到草酸合铁酸钾晶体；
（1）在5% Na₂CO₃溶液中加热数分钟，并洗涤干净是利用碳酸钠水解显碱性，油污会发生水解生成溶于水的物质洗去，作用是去除油污；
故答案为：除油污；
（2）铁过量防止亚铁离子被氧化，“溶解1”应保证铁屑稍过量，其目的是防止Fe²⁺被氧化为Fe³⁺；滴入稀硫酸防止硫酸亚铁水解，．“溶解2”加“几滴H₂SO₄”的作用抑制Fe²⁺水解；
故答案为：防止Fe²⁺被氧化为Fe³⁺；抑制Fe²⁺水解；
（3）复分解”制备莫尔盐晶体的基本实验步骤是：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤用乙醇洗涤、干燥，防止生成的盐损失，乙醇易挥发；
故答案为：冷却结晶，洗去杂质，减少莫尔盐晶体溶解损失，便于快速干燥；
（4）取最后一次洗涤液，检查是否含有硫酸根离子进行设计分析，用小试管取少量最后一次洗涤液，加入BaCl₂溶液，如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净；
故答案为：用小试管取少量最后一次洗涤液，加入BaCl₂溶液，如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净；
（5）“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是黑暗可以防止晶体分解；
故答案为：黑暗可以防止晶体分解；
（6）步骤1：称量ag三草酸合铁酸钾晶体，配制成250mL溶液；
步骤2：取所配溶液25.00ml于锥形瓶中，加稀H₂SO₄酸化，滴加KMnO₄溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时，MnO₄^-被还原成Mn²⁺；
步骤3：向反应后的溶液中加入适量锌粉使Fe³⁺全部转化为Fe²⁺，同时有气泡产生，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液A收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性；
步骤4：用cmol/L　KMnO₄溶液滴定溶液至终点，消耗KMnO₄溶液Vml，反应中MnO₄^-被还原成Mn²⁺；
故答案为：加入足量KMnO₄溶液；加入稍过量的锌粉，加热至充分反应（溶液黄色刚好消失），过滤、洗涤、将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中．

点评：本题考查了物质制备流程分析判断物质性质和试剂选择，沉淀生成、洗涤、检验等实验基本操作，掌握基础是关键，题目难度中等．