Question

【題目】三草酸合鐵酸鉀K3[Fe(C2O4)3]xH2O晶體是一種亮綠色的晶體，是制備負載型活性鐵催化劑的主要原料，也是一種有機反應良好的催化劑。已知M（K3[Fe(C2O4)3]）=437g/mol。本實驗以(NH4)2Fe(SO4)26H2O（硫酸亞鐵銨晶體）為原料，加入草酸（H2C2O4）制得草酸亞鐵（FeC2O4）后，在過量的草酸根（C2O42-）部分實驗過程如下：

（1）在沉淀A中加入飽和K2C2O4溶液，并用40℃左右水浴加熱，再向其中慢慢滴加足量的30%H2O2溶液，不斷攪拌。此過程需保持溫度在40℃左右，可能的原因是：______

（2）某興趣小組為知道晶體中x的數值，稱取1.637g純三草酸合鐵酸鉀（K3[Fe(C2O4)3]xH2O）晶體配成 100ml 溶液，取25.00mL待測液放入錐形瓶中，再加入適量的稀H2SO4，用濃度為 0.05000molL-1的KMnO4標準溶液進行滴定。其中，最合理的是______（選填 a、b）。由如圖KMnO4滴定前后數據，可求得x=______。

Answer 1

【答案】適當提高溫度以加快反應速率，若溫度太高則H2O2分解 b 3

【解析】

由制備流程可知，硫酸亞鐵加入稀硫酸抑制Fe2＋水解，然后與草酸發生(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O+H2C2O4═FeC2O4↓+(NH4)2SO4+H2SO4+6H2O，用過氧化氫將草酸亞鐵氧化為K3[Fe(C2O4)3]，發生2FeC2O4+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4═2K3[Fe(C2O4)3]↓+2H2O，溶液C含K3[Fe(C2O4)3]，蒸發濃縮、冷卻結晶得到晶體。

（1）在沉淀A中加入飽和K2C2O4溶液，并用40℃左右水浴加熱，再向其中慢慢滴加足量的30%H2O2溶液，不斷攪拌，此過程需保持溫度在40℃左右，可能的原因是適當提高溫度以加快反應速率，若溫度太高則H2O2分解；

（2）KMnO4標準溶液具有強氧化性，可氧化橡膠，應選酸式滴定管，只有圖b合理；圖中消耗高錳酸鉀的體積為20.80mL-0.80mL=20.00mL，由2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知，K3[Fe(C2O4)3]xH2O物質的量為0.02L×0.05mol/L× × × =0.0033mol，M= =496g/mol，則39×3+（56+280×3）+18x=496，解得x=3。