(14分)化合物KxFe(C2O4)y·3H2O(Fe为+3价)是一种军用光敏材料,实验室可以用如下的方法来制备这种材料并测定这种材料的组成。
I.制备
(1)结晶时应将饱和溶液用冰水冷却,同时放在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是____
(2)操作 a 名称是____
(3)称取一定质量的晶体置于锥形瓶中,加入足量蒸馏水和稀 H2SO4 ,将C2O42-转化为H2C2O4后用0.1100 mol/L KMnO4溶液滴定,当消耗 KMnO4溶液 24.00 mL 时恰好完全反应;再向溶液中加入适量的还原剂,恰好将 Fe3+完全转化为 Fe2+,用相同浓度的 KMnO4溶液继续滴定,当Fe2+完全氧化时,用去KMnO4溶液4.00 mL 。第二次滴定的离子方程式为 ,第二次滴定终点的现象为 。
(4)配制100 mL 0.1100 mol/L KMnO4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)。
(5)通过计算确定该材料的组成为: (填写化学式)。
高三化学实验题困难题
(14分)化合物KxFe(C2O4)y·3H2O(Fe为+3价)是一种军用光敏材料,实验室可以用如下的方法来制备这种材料并测定这种材料的组成。
I.制备
(1)结晶时应将饱和溶液用冰水冷却,同时放在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是____
(2)操作 a 名称是____
(3)称取一定质量的晶体置于锥形瓶中,加入足量蒸馏水和稀 H2SO4 ,将C2O42-转化为H2C2O4后用0.1100 mol/L KMnO4溶液滴定,当消耗 KMnO4溶液 24.00 mL 时恰好完全反应;再向溶液中加入适量的还原剂,恰好将 Fe3+完全转化为 Fe2+,用相同浓度的 KMnO4溶液继续滴定,当Fe2+完全氧化时,用去KMnO4溶液4.00 mL 。第二次滴定的离子方程式为 ,第二次滴定终点的现象为 。
(4)配制100 mL 0.1100 mol/L KMnO4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)。
(5)通过计算确定该材料的组成为: (填写化学式)。
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军用光敏材料KxFe(C2O4)y·3H2O(Fe为+3价)的实验室制备和测定其组成的方法如下所示:
Ⅰ.制备:
(1)用K2C2O4和FeCl3制备光敏材料的反应属于________(填序号)。
①离子反应 ②非氧化还原反应 ③氧化还原反应 ④化合反应
(2)结晶时应将饱和溶液放在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是_________。
(3)操作4的实验操作有____________。
Ⅱ.组成测定:
称取一定质量实验所得的晶体置于锥形瓶中,加足量蒸馏水和稀H2SO4,将C2O42-完全转化为H2C2O4,用0.10 mol·L-1 KMnO4溶液进行滴定,消耗KMnO4溶液24.00 mL时恰好完全反应(酸性条件下MnO4-的还原产物是Mn2+);再加入适量的还原剂,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。
(4)高锰酸钾氧化H2C2O4和Fe2+的离子方程式分别是___________; ________。
(5)配制100 mL 0.10 mol·L-1 KMnO4溶液及在上述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________和________(写名称)。
(6)通过计算,该化合物的化学式是____________。
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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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化合物KxFe(C2O4)y·3H2O(Fe为+3价)是一种光敏材料,实验室可以用如下的方法来制备这种材料并测定这种材料的组成。
Ⅰ.制备
K2C2O4
FeCl3
(1)结晶时应将溶液用冰水冷却并在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是:__________________。
(2)操作Ⅲ的名称是___________________。
Ⅱ.组成测定
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0.1000 mol·L-1KMnO4溶液滴定,当消耗KMnO4溶液24.00mL时恰好完全反应;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4.00mL。第二次滴定的离子化学方程式为:
__________________________ _____________________________________
(3)配制100mL 0.1000 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)。
(4)该化合物KxFe(C2O4)y·3H2O中,x=_______。
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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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制备K3Fe(C2O4)3·3H2O的实验中,过滤出产品后,常温下另取母液向其中加入指定物质,反应后溶液中可大量存在的一组离子是
A. 加入过量稀硫酸:K+、Fe2+、H+、C2O42-
B. 加入过量铜粉:K+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、C2O42-
C. 通入适量SO2气体:K+、Fe3+、C2O42-、SO32-
D. 加入过量 NaOH 溶液:K+、Na+、C2O42-、OH-
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(14分)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱,流程如下图。
且知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子,且三种离子沉淀的pH如下表所示。回答下列问题:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | |
PH | 氢氧化物开始沉淀 | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
氢氧化物完全沉淀 | 3.2 | 9.0 | 6.7 | |
(1)孔雀石研磨的目的是 。
(2)孔雀石的主要成分与足量稀硫酸反应的化学方程式为 。
(3)使用上图中“试剂1”的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+,试剂B宜选用 (填选项序号)。
A.酸性KMnO4溶液 B.双氧水 C.浓硝酸 D.氯水
(4)加入CuO作用是调节溶液pH,使Fe3+转化为沉淀予以分离。则pH的范围为 。
(5)气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时,E和F应按一定先后顺序通入饱和食盐水中,其中,应先通入气体是 (填代号及对应物质的化学式)。
(6)由溶液C获得CuCl2·3H2O,需要经过 、 、过滤等操作。
(7)已知:常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。计算Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+反应平衡常数 。
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文献表明,相同条件下,草酸根(C2O42-)的还原性强于Fe2+,为检验这一结论,完成如下实验.
资料:i.草酸(H2C2O4)为二元弱酸
ii.三水三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O4)3·3H2O]为翠绿色晶体,光照易分解,其水溶液中存在: Fe(C2O4)33-Fe3++3C2O42-K=6.3×10-21
iii.FeC2O4·2H2O为黄色固体,微溶于水,可溶于强酸
(实验1)通过Fe3+和C2O42—在溶液中的反应比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。
(1)C2O42-中碳元素的化合价是___________。
(2)取实验 1 中少量晶体洗净,配成溶液,滴加KSCN溶液,不变红。继续加入硫酸,溶液变红,说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是________
(3)经检验,翠绿色晶体为K3Fe(C2O4)3·3H2O。设计实验,确认实验1中没有发生氧化还原反应的操作和现象是_________。实验1中未发生氧化还原反应的原因是_________
(4)取实验1中的翠绿色溶液光照一段时间,产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式:
________Fe(C2O4)33-+________H2OFeC2O4·2H2O↓+_______+_______。
(实验2)通过比较H2O2与Fe2+、C2O42-反应的难易,判断二者还原性的强弱。
(5)证明Fe2+被氧化的实验现象是_________________________________。
(6)以上现象能否说明C2O42-没有被氧化。请判断并说明理由:_____________。
(实验3)通过其他实验方案比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。
(7)用FeCl3溶液、K2C2O4溶液和其他试剂,设计实验方案比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。画出装置图并描述预期现象:____________________________ 。
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