Question

草酸亞鐵（FeC₂O₄）常用作分析劑、顯影劑以及新型電池材料磷酸亞鐵鋰的生產(chǎn)．
Ⅰ．某興趣小組對草酸亞鐵的分解產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究．
（1）已知CO能與氯化鈀（PdCl₂）溶液反應(yīng)生成黑色的鈀粉．
將草酸亞鐵分解產(chǎn)生的氣體依次通過A（澄清石灰水）和B（氯化鈀溶液），觀察到A中澄清石灰水變渾濁，B中有黑色物質(zhì)生成．由此說明氣體產(chǎn)物中含有

 

．
（2）將樣品草酸亞鐵晶體（FeC₂O₄?2H₂O）在氬氣氣氛中進(jìn)行熱重分析，結(jié)果如圖（TG表示殘留固體質(zhì)量占原樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)）．
①試確定B點(diǎn)對應(yīng)固體物質(zhì)的化學(xué)式

 

；
②寫出B→C對應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
Ⅱ．某草酸亞鐵樣品（不含結(jié)晶水）中含有少量草酸．現(xiàn)用滴定法測定該樣品中FeC₂O₄的含量．
實(shí)驗(yàn)方案如下：
①將準(zhǔn)確稱量的0.20g草酸亞鐵樣品置于250mL錐形瓶內(nèi)，加入適量2mol/L的H₂SO₄溶液，使樣品溶解，加熱至70℃左右，立即用高錳酸鉀溶液滴定至終點(diǎn)．
②向滴定終點(diǎn)混合液中加入適量的Zn粉和過量的2mol/L的H₂SO₄溶液，煮沸5～8min．用KSCN溶液在點(diǎn)滴板上檢驗(yàn)煮沸液，直至溶液不變紅，將其過濾至另一個(gè)錐形瓶中，用0.02000mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定該溶液至終點(diǎn)，消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液6.00mL．
試回答下列問題：
（1）高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液用

 

滴定管盛裝（填“酸式”或“堿式”）．
（2）在步驟①中，滴加高錳酸鉀溶液時(shí)觀察到有無色氣體產(chǎn)生，則高錳酸鉀與草酸反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（3）在步驟②中，下列操作會(huì)引起測定結(jié)果偏高的是

 

．
A、滴定管在盛裝高錳酸鉀前未潤洗
B、滴定過程中，錐形瓶震蕩的太劇烈，以致部分液體濺出
C、滴定前讀數(shù)正確，滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)
D、滴定前讀數(shù)正確，滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù)
（4）0.20g樣品中FeC₂O₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．（不考慮步驟②中的損耗）

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：Ⅰ、（1）CO能與氯化鈀（PdCl₂）溶液反應(yīng)生成黑色的鈀粉，將草酸亞鐵分解產(chǎn)生的氣體依次通過A（澄清石灰水）和B（氯化鈀溶液），觀察到A中澄清石灰水變渾濁，B中有黑色物質(zhì)生成，說明反應(yīng)生成的氣體中含有一氧化碳和二氧化碳；
（2）①B點(diǎn)殘留固體質(zhì)量占原樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)位80%，損失20%，F(xiàn)eC₂O₄.2H₂O中結(jié)晶水的質(zhì)量為

36

180

×100%=20%，故A→B發(fā)生反應(yīng)是FeC₂O₄.2H₂O加熱失去結(jié)晶水；
②由圖可知加熱生成C時(shí)，分解完全，假定草酸亞鐵晶體為180g，其物質(zhì)的量為1mol，則C固體的質(zhì)量為180g×40%=72g，鐵元素質(zhì)量為1mol×56g/mol=56，故應(yīng)含有氧元素為72g-56g=16g，即鐵原子與氧原子物質(zhì)的量之比為1：1，應(yīng)為FeO，B點(diǎn)到C點(diǎn)是FeC₂O₄分解的反應(yīng)；
Ⅱ、（1）高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，需要盛放在酸式滴定管中；
（2）步驟①中，滴加高錳酸鉀溶液時(shí)觀察到有無色氣體產(chǎn)生，是你高錳酸鉀溶液氧化草酸為二氧化碳，依據(jù)原子守恒和電荷守恒配平書寫離子方程式；
（3）滴定實(shí)驗(yàn)過程中誤差分析利用c（待測液）=

c(標(biāo)準(zhǔn)液)V(標(biāo)準(zhǔn)液)

V(待測液)

分析判斷，過程中消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積變化和誤差關(guān)系；
（4）依據(jù)滴定過程中的數(shù)據(jù)和離子方程式的定量關(guān)系計(jì)算得到．

解答： 解：（1）將草酸亞鐵分解產(chǎn)生的氣體依次通過A（澄清石灰水）和B（氯化鈀溶液），觀察到A中澄清石灰水變渾濁，說明生成二氧化碳?xì)怏w，B中有黑色物質(zhì)生成，CO能與氯化鈀（PdCl₂）溶液反應(yīng)生成黑色的鈀粉，說明反應(yīng)生成的氣體中含有一氧化碳和二氧化碳；
故答案為：CO、CO₂；
（2）①由圖可知，加熱生成B時(shí)剩余固體為80%，損失20%，F(xiàn)eC₂O₄.2H₂O中結(jié)晶水的質(zhì)量為

36

180

×100%=20%，故A→B發(fā)生反應(yīng)是FeC₂O₄.2H₂O加熱失去結(jié)晶水，反應(yīng)方程式為：FeC₂O₄.2H₂O（s）

△   .

FeC₂O₄（s）+2H₂O（g），B點(diǎn)對應(yīng)固體物質(zhì)的化學(xué)式為FeC₂O₄ ；
故答案為：FeC₂O₄；
②由圖可知B加熱生成C時(shí)，分解完全，假定草酸亞鐵晶體為180g，其物質(zhì)的量為1mol，則C固體的質(zhì)量為180g×40%=72g，鐵元素質(zhì)量為1mol×56g/mol=56，故應(yīng)含有氧元素為72g-56g=16g，氧原子物質(zhì)的量為1mol，即鐵原子與氧原子物質(zhì)的量之比為1：1，應(yīng)為FeO，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒分析計(jì)算，碳元素化合價(jià)從+3價(jià)變化為+2價(jià)和+3價(jià)，生成一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w，原子守恒配平寫出化學(xué)方程式；FeC₂O₄ 

△   .

 FeO+CO↑+CO₂↑；
故答案為：FeC₂O₄ 

△   .

 FeO+CO↑+CO₂↑；
Ⅱ、（1）高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，需要盛放在酸式滴定管中；
故答案為：酸式；
 （2）滴加高錳酸鉀溶液時(shí)觀察到有無色氣體產(chǎn)生，是你高錳酸鉀溶液氧化草酸為二氧化碳，依據(jù)原子守恒和電荷守恒配平書寫得到離子方程式為：
2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（3）滴定實(shí)驗(yàn)過程中誤差分析利用c（待測液）=

c(標(biāo)準(zhǔn)液)V(標(biāo)準(zhǔn)液)

V(待測液)

分析判斷；
A、滴定管在盛裝高錳酸鉀前未潤洗，稀釋高錳酸鉀濃度變小，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，測定結(jié)果偏高，故A符合；
B、滴定過程中，錐形瓶震蕩的太劇烈，以致部分液體濺出，待測液損耗，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積減小，測定結(jié)果偏低，故B不符合；
C、滴定前讀數(shù)正確，滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)，讀出的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積減少，測定結(jié)果偏低，故C不符合；
D、滴定前讀數(shù)正確，滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù)，讀出的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，測定結(jié)果偏高，估D符合；
故答案為：A D； 
（4）分析實(shí)驗(yàn)過程可知，亞鐵離子被高錳酸鉀滴定消耗溶液體積為6.00ml，反應(yīng)為；MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，依據(jù)反應(yīng)的定量關(guān)系計(jì)算為：
 5Fe²⁺～MnO₄^-，
 5       1
n      0.02000mol/L×0.0060L
n=0.0006mol
0.20g樣品中FeC₂O₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.0006mol×144g/mol

0.20g

×100%=43.2%；
故答案為：43.2%；

點(diǎn)評：本題以草酸亞鐵制備為載體，考查鹽類水解、化學(xué)計(jì)算推斷物質(zhì)、化學(xué)平衡計(jì)算，滴定誤差分析判斷，根據(jù)計(jì)算判斷各階段發(fā)生的反應(yīng)是解題的關(guān)鍵，容易忽略草酸亞鐵分解生成的一氧化碳、二氧化碳，難度較大．