Question

【题目】草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)为淡黄色粉末，不溶于水，可作照相显影剂和用于制药工业。某化学兴趣小组对其性质进行如下探究，回答下列问题：

I.定性探究

选用下列试剂设计实验方案，完成下表内容。

试剂：酸性KMnO4溶液、K3[Fe(CN)6]溶液

操作	现象	结论与解释
(1)取少量草酸亚铁晶体于试管中，加入2mL水，振荡后静置	有淡黄色沉淀，上层清液无色	草酸亚铁不溶于水
(2)继续加入2mL稀硫酸，振荡	___________	草酸亚铁溶于硫酸，硫酸酸性强于草酸
(3)向步骤(2)所得溶液中滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液	产生蓝色沉淀	___________
(4)①___________	②___________	H2C2O4或C2O42－具有还原性

Ⅱ.定量探究：滴定实验测x的值

(5)滴定前，下列操作的正确顺序是___________(填字母序号)。

a.用0.1000mol/L的酸性KMnO4溶液润洗

b.查漏、清洗

c.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面

d.盛装0.1000mol/L的酸性KMnO4溶液

e.初始读数、记录为0.50mL

(6)称取ng样品，加入适量稀硫酸溶解，用步骤(5)准备的标准KMnO4溶液直接滴定，如何判断滴定终点?_______________。

(7)终点读数为20.50mL。结合上述实验数据求得x=___________(用含n的代数式表示，FeC2O4的相对分子质量为144)。

Answer 1

【答案】固体溶解，溶液变为浅绿色 含有Fe2+ 继续滴加K3[Fe(CN)6]溶液(或至不再沉淀)，静置，取上层清液滴加酸性KMnO4溶液 紫色褪去 badce 当滴入最后一滴标准液，溶液颜色由浅绿色变成浅紫色，且半分钟内颜色不恢复，则说明达到滴定终点

【解析】

Ⅰ．草酸亚铁不溶于水，为淡黄色沉淀，可溶于稀硫酸，溶液变为浅绿色，溶液中滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，滴加酸性高锰酸钾溶液，可发生氧化还原反应；

Ⅱ．(5)滴定时，应先检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡等操作；

(6)高锰酸钾具有氧化性，应用酸式滴定管，与草酸亚铁发生氧化还原反应生成CO2和Fe2(SO4)3；

(7)FeC2O4与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，反应中Fe元素化合价由+2价升高到+3价，C元素化合价由+3价升高到+4价，Mn元素化合价由+7价降低为+2价，则可得反应的关系式为5FeC2O4～3KMnO4，结合关系式计算。

(1)草酸亚铁晶体不溶于水，向其中加入稀硫酸，会看到固体溶解，溶液变为浅绿色；这是由于溶液中含有Fe2+；向该溶液中滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液，会看到产生蓝色沉淀，发生反应：3Fe2++2[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2↓，证明该溶液中含有Fe2+；继续滴加K3[Fe(CN)6]2溶液(或至不再沉淀)，静置，去上层清液滴加酸性KMnO4溶液，会看到紫色褪色，这是由于溶液中含有的H2C2O4、C2O42-具有还原性，被酸性KMnO4溶液具有氧化性，将微粒氧化为CO2，酸性KMnO4被还原为无色的Mn2+。

(5)滴定前，首先要查漏、清洗；然后用0.1000mol/L的酸性KMnO4溶液润洗；第三是盛装0.1000mol/L的酸性KMnO4溶液，第四排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面；平视凹液面，初始读数、记录为0.50mL，即操作步骤顺序为badce；

(6)称取ng样品，加入适量稀硫酸溶解，用步骤(5)准备的标准KMnO4溶液直接滴定，由于滴定前溶液中含有Fe2+，溶液呈浅绿色，用紫色KMnO4溶液滴定时，Fe2+被MnO4-氧化为Fe3+，MnO4-被还原为无色的Mn2+，所以当滴入最后一滴标准液，溶液颜色由浅绿色变成浅紫色，且半分钟内颜色不恢复，则说明达到滴定终点；

(7)FeC2O4与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，反应中Fe元素化合价由+2价升高到+3价，C元素化合价由+3价升高到+4价，Mn元素化合价由+7价降低为+2价，则可得反应的关系式为5FeC2O4～3KMnO4，反应消耗KMnO4的物质的量为n(KMnO4)=0.1000mol/L×(20.50-0.50)mL×10-3L/mL=0.002mol，则n(FeC2O4)=n(KMnO4)=mol，根据m=nM可得：mol×(144+18x)g/mol=ng，解得x=。