草酸合铁酸钾晶体Kx[Fe(C2O4)y]•3H2O是一种光敏材料(见光易分解),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、摩尔盐[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]的溶解度如下表:
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)“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___。
(2)“沉淀2”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___。
(3)“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___。
(4)写出“氧化”生成Kx[Fe(C2O4)y]的化学反应方程式___。
(5)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、NaOH溶液]:
步骤1:准确称取所制备的草酸合铁酸钾晶体ag,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,___,C2O42-转化为CO2被除去;
步骤3:向步骤2所得溶液中___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。
步骤4:用cmol•L-1KMnO4标准溶液滴定步骤3所得溶液至终点,消耗vmLKMnO4标准溶液。该草酸合铁酸钾晶体产品中Fe3+的质量分数为___。
高三化学工业流程中等难度题
草酸合铁酸钾晶体Kx[Fe(C2O4)y]•3H2O是一种光敏材料(见光易分解),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、摩尔盐[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]的溶解度如下表:
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)“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___。
(2)“沉淀2”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___。
(3)“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___。
(4)写出“氧化”生成Kx[Fe(C2O4)y]的化学反应方程式___。
(5)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、NaOH溶液]:
步骤1:准确称取所制备的草酸合铁酸钾晶体ag,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,___,C2O42-转化为CO2被除去;
步骤3:向步骤2所得溶液中___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。
步骤4:用cmol•L-1KMnO4标准溶液滴定步骤3所得溶液至终点,消耗vmLKMnO4标准溶液。该草酸合铁酸钾晶体产品中Fe3+的质量分数为___。
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高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
草酸合铁酸钾晶体Kx[Fe(C2O4)y]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。实验室制备草酸合铁酸钾晶体的实验流程如下:
(1)若用铁和稀硫酸制备FeSO4·7H2O,常保持______过量,理由是___________________________________________________。
(2)上述流程中,“沉淀”一步所得FeC2O4·2H2O沉淀需用水洗涤。检验沉淀是否洗涤干净的方法是_________________________________________________________________。
(3)测定草酸合铁酸钾产品中Fe3+含量和C2O42-含量的实验步骤如下:
步骤1:准确称取所制草酸合铁酸钾晶体a g(约1.5 g),配成250 mL待测液。
步骤2:用移液管移取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入6 mol·L-1 HCl 10 mL,加热至70~80 ℃,趁热用SnCl2TiCl3联合还原法将Fe3+全部还原为Fe2+,加入MnSO4溶液10 mL,在75~80 ℃下用0.010 00 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点(Cl-不参与反应),将C2O42-全部氧化成CO2,Fe2+全部氧化成Fe3+记录体积。
步骤3:……
步骤4:重复上述步骤2~步骤3两次。
①步骤2操作时,还需要使用如图所示仪器中的________(填序号)。
②步骤2中MnSO4溶液的作用是________,滴定终点的现象是______________________________________。
③在不增加试剂种类的前提下,步骤3的目的是_________________________。
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K3[Fe(C2O4)3]· 3H2O(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体, 溶于水, 难溶于乙醇, 110℃下失去结晶水,230℃分解;是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。 实验室利用(NH4)2Fe(SO4)2· 6H2O (硫酸亚铁铵)、H2C2O4(草酸)、K2C2O4(草酸钾)、30%双氧水等为原料制备三草酸合铁酸钾晶体的部分实验过程如下:
已知:沉淀FeC2O4 · 2H2O 既难溶于水又难溶于强酸
6FeC2O4 + 3H2O2 + 6K2C2O4 = 4K3[Fe(C2O4)3] + 2Fe(OH)3↓
2Fe(OH)3 + 3H2C2O4 + 3K2C2O4 = 2K3[Fe(C2O4)3] + 6H2O
(1)检验硫酸亚铁铵是否变质的试剂是_____;溶解时加几滴稀硫酸的目的是______。
(2)硫酸亚铁铵溶液与 H2C2O4溶液反应生成 FeC2O4 · 2H2O 沉淀,写出该反应方程式_______________;沉淀过滤后,洗涤 1 的操作方法是_______________________________。
(3)在沉淀中加入饱和 K2C2O4 溶液,并用 40 ℃ 左右水浴加热,再向其中慢慢滴加足量的 30% H2O2溶液,不断搅拌。此过程需保持温度在 40 ℃ 左右,可能的原因是_______。加入30%过氧化氢溶液完全反应后,煮沸的目的是______________。
(4)洗涤 2 中所用洗涤试剂最合适的是_______(填选项字母)。
A.草酸钠溶液 B.蒸馏水 C.乙醇 D.KCl溶液
(5)为了不浪费药品,95%乙醇水溶液进行回收的方法是________,所用的主要玻璃仪器有__________(任写两种)等。
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K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体,溶于水,难溶于乙醇,110℃下失去结晶水,230℃分解;是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。
实验室利用(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵)、H2C2O4(草酸)、K2C2O4(草酸钾)、30%双氧水等为原料制备三草酸合铁酸钾晶体的部分实验过程如下:
已知:沉淀: FeC2O4·2H2O既难溶于水又难溶于强酸
6FeC2O4+3H2O2+6K2C2O44K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3↓
2Fe(OH)3+3H2C2O4+3K2C2O42K3[Fe(C2O4)3]+6H2O
(1)检验硫酸亚铁铵是否变质的试剂是 ;溶解时加几滴稀硫酸的目的是 。
(2)沉淀过滤后,洗涤1的操作方法是 。
(3)在沉淀中加入饱和K2C2O4溶液,并用40 ℃ 左右水浴加热,再向其中慢慢滴加足量的30%H2O2溶液,不断搅拌。此过程需保持温度在40 ℃ 左右,可能的原因是 。加入30%过氧化氢溶液完全反应后,煮沸的目的是 。
(4)洗涤2中所用洗涤试剂最合适的是 (填选项字母)。
A.草酸钠溶液 B.蒸馏水 C.乙醇 D.KCl溶液
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(15 分)K3[Fe(C2O4)3]· 3H2O(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体, 溶于水, 难溶于乙醇, 110℃下失去结晶水,230℃分解;是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。 实验室利用(NH4)2Fe(SO4)2· 6H2O (硫酸亚铁铵)、H2C2O4(草酸)、K2C2O4(草酸钾)、30%双氧水等为原料制备三草酸合铁酸钾晶体的部分实验过程如下:
已知:沉淀:FeC2O4 · 2H2O 既难溶于水又难溶于强酸
6FeC2O4 + 3H2O2 + 6K2C2O4 = 4K3[Fe(C2O4)3] + 2Fe(OH)3↓
2Fe(OH)3 + 3H2C2O4 + 3K2C2O4 = 2K3[Fe(C2O4)3] + 6H2O
(1)检验硫酸亚铁铵是否变质的试剂是 ;溶解时加几滴稀硫酸的目的是 。
(2)硫酸亚铁铵溶液与 H2C2O4 溶液反应生成 FeC2O4 · 2H2O 沉淀,写出该反应方程式 ;沉淀过滤后,洗涤 1 的操作方法是 。
(3)在沉淀中加入饱和 K2C2O4 溶液,并用 40 ℃ 左右水浴加热,再向其中慢慢滴加足量的 30% H2O2 溶液,不断搅拌。此过程需保持温度在 40 ℃ 左右,可能的原因是 。加入30%过氧化氢溶液完全反应后,煮沸的目的是 。
(4)洗涤 2 中所用洗涤试剂最合适的是 (填选项字母)。
A.草酸钠溶液 B.蒸馏水 C.乙醇 D.KCl 溶液
(5)为了不浪费药品,95%乙醇水溶液进行回收的方法是 ,所用的主要玻璃仪器有 (任写两种)等。
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(12分)某兴趣小组拟制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体
Ⅰ.查阅资料
K3[Fe(C2O4)3]·3H2O是翠绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,具有光敏性,光照分解。
110℃失去结晶水,230℃时分解。K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的摩尔质量是491g/moL
Ⅱ.制备产品
实验步骤如下:
① 取27.8gFeSO4·7H2O和K2C2O4反应生成草酸亚铁
② 将草酸亚铁(FeC2O4)和适量K2C2O4的混合溶液置于40℃的恒温水浴中,逐滴加入 6% H2O2,边加边搅拌,使Fe2+充分被氧化。反应体系中生成K3[Fe(C2O4)3]的同时还有部分Fe(OH)3沉淀
③ 向②所得浊液中加入1mol/LH2C2O4溶液,使溶液变为翠绿色
④ 加热浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,称量产品的质量为ag
请回答下列问题:
(1)第②步需要控制水浴40℃,温度不能太高的主要目的: ,若第④步冷却时间较长,需将溶液置于冷暗处,原因是: 。
(2)第②步中,为检验Fe2+是否已完全被氧化,可选用 。试剂(填字母)
A.NaOH溶液 B.K3Fe(CN)6溶液 C.苯酚溶液 D.KSCN溶液
(3)请写出第③步中加入H2C2O4溶液将Fe(OH)3沉淀反应生成K3[Fe(C2O4)3]的化学反应方程式: 。
(4)步骤④中的实验操作需要下列仪器中的 (填仪器的编号).
①酒精灯 ②燃烧匙 ③烧杯 ④广口瓶 ⑤研钵 ⑥玻璃棒
(5)有同学为提高产率,避免第④步加热浓缩过程中K3[Fe(C2O4)3]的少量分解,依据查阅的资料提出新的结晶方案:将步骤③得到的溶液中加入 ,过滤,洗涤,干燥,称量。
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化合物KxFe(C2O4)y·3H2O(Fe为+3价)是一种光敏材料,实验室可以用如下方法来制备这种材料并测定这种材料的组成:
(1)结晶时应将溶液用冰水冷却置于在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是:________________________________________________________________________。
(2)操作Ⅰ的名称是______________________。
(3)称取一定质量的晶体置于锥形瓶中,加入足量的蒸馏水和稀H2SO4,将C2O42-转化为H2C2O4后用0.100 0 mol·L-1KMnO4溶液滴定,当消耗KMnO4溶液24.00 mL时恰好完全反应,H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应的化学方程式是:__________________________。再向溶液中加入适量的还原剂,恰好将Fe3+完全转化为Fe2+,用KMnO4溶液继续滴定。当Fe2+完全氧化时,用去KMnO4溶液4.00 mL,此滴定反应的离子方程式是____________。
(4)配制100 mL 0.100 0 mol·L-1KMnO4溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有________(填仪器名称)。滴定终点时溶液颜色为________色,且30秒内不变色。
(5)经计算,化合物KxFe(C2O4)y·3H2O中,x=________。
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三草酸合-铁(III)酸钾K3 [Fe(C2O4)3]·3H2O (Mr=491)为绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇等有机溶剂。110℃下可失去结晶水,230℃时即分解,是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。以硫酸亚铁铵为原料制备三草酸合铁(III)酸钾晶体的流程如下所示:
请回答下列问题:
(1)实验室中也可用Fe3+盐代替硫酸亚铁铵来制备该晶体,需先用碱液沉淀Fe3+,若用同浓度的NaOH溶液或氨水通过相同操作来沉淀,选择______能获得颗粒较大的Fe(OH)3。
(2)氧化过程中采用水浴加热,控制最佳温度为40℃,理由是_______,发生反应的化学方程式为_______。氧化完全后需将所得溶液煮沸,目的是__________________。
(3)关于过程X的下列说法中不正确的是________________。
A.可采用冷却和向溶液中加入乙醇的方法促使晶体析出
B.为了快速得到较干燥的固体,可以采用抽滤的方法
C.洗涤晶体时,可先用少量水洗,再用乙醇洗
D.可用加热烘干的方法得到较干燥的晶体
(4)为了分析产品纯度,进行如下操作:
准确称取产品0.9350g,配制成250mL溶液。每次移取25.00mL置于锥形瓶中,加入足量稀H2SO4酸化,将C2O42-转化为H2C2O4,用0.0100mol/LKMnO4溶液滴定至终点,现象是_______。平行测定三次,消耗KMnO4的体积分别为20.02mL,19.98mL,20.00mL,则所得粗产品的纯度为_________________。(已知:5 H2C2O4+2 MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O)
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)能溶于水,难溶于乙醇,该配合物对光敏感,光照下即发生分解。可用如下流程来制备。根据题意完成下列各题:
(1)溶解时加稀硫酸的作用是__________________________
(2)向溶解液加入一定量的草酸后,加热煮沸,形成黄色沉淀,过滤,洗涤。
①如右图是过滤装置图请指出图中两处明显错误,一处是_____________________,另一处是漏斗的下尖端没有紧靠接受的烧杯。
②如何确定沉淀已经洗涤干净____________________________________。
(3)氧化过程中除不断搅拌外,维持温度在40℃左右,原因是___________________________。
(4)写出氧化生成三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的离子方程式__________________________________。
(5)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体光照下即可分解生成两种草酸盐、CO2等。写出该分解反应的化学方程式______________________。
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