三草*合铁*钾[K3Fe(C2O4)3•3H2O]是制备负载型活*铁催化剂的主要原料。某化学小组探究用废铁屑（...

问题详情：

三草*合铁*钾[K3Fe(C2O4)3•3H2O]是制备负载型活*铁催化剂的主要原料。某化学小组探究用废铁屑（含少量-2价S元素）为原料制备三草*合铁（Ⅲ）*钾晶体。具体流程如图：

已知：①(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O为蓝绿*晶体，FeC2O4·2H2O为难溶于水的黄*晶体，K3Fe(C2O4)3·3H2O为可溶于水、难溶于乙醇的翠绿*晶体。

②25℃时，[Fe(C2O4)3]3-(aq)+SCN-(aq)[Fe(SCN)]2+(aq)+3C2O(aq)   K=6.31×10-17。

③[Fe(SCN)]2+(aq)为血红*。

回答下列问题：

（1）三草*合铁*钾[K3Fe(C2O4)3•3H2O]中铁的化合价是_____。

（2）废铁屑中加入10%NaOH并加热的目的是__。

（3）为防止污染空气，反应所产生的“废气”可选择__净化处理。(填选项)

A．H2O        B．NaOH溶液         C．盐*        D．CuSO4溶液

（4）写出浅绿*悬浊液中加入饱和H2C2O4生成黄*沉淀的化学方程式：__。

（5）制备过程中加入6%H2O2的目的是__，温度保持70~80℃，采用的合适加热方式是__。

（6）获得翠绿晶体的*作①是___。

（7）用乙醇洗涤晶体的原因是___。

（8）某同学欲检验所制晶体中的Fe（Ⅲ），取少量晶体放入试管中，加蒸馏水使其充分溶解，再向试管中滴入几滴0.1mol•L-1KSCN溶液。请判断上述实验方案是否可行并说明理由：___。

【回答】

+3    去除废铁屑表面的油污    BD    (NH4)2Fe(SO4)2•6H2O+H2C2O4=FeC2O4•2H2O+(NH4)2SO4+H2SO4+4H2O    将Fe（Ⅱ）氧化成Fe（Ⅲ）    水浴加热    加热浓缩，冷却结晶，过滤    为了除去晶体表面残留的水分且防止晶体溶解损失    否，因为[Fe(C2O4)3]3-转化为[Fe(SCN)]2+反应的平衡常数小于1.0×10-5，观察不到明显现象，所以无法检验   

【分析】

废铁屑先用热的NaOH溶液除去表面的油污，然后加入稀硫*，铁和稀硫*反应生成硫*亚铁，-2价S元素遇*转变为有毒气体H2S，H2S可以用NaOH溶液或CuSO4溶液吸收。得到的硫*亚铁溶液中加入氨水，生成(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O，再加入饱和H2C2O4，生成难溶于水的黄*晶体FeC2O4·2H2O，过滤后向沉淀中加入饱和K2C2O4，然后加入6%H2O2溶液，使Fe（Ⅱ）被氧化成Fe（Ⅲ），再加入饱和H2C2O4，得到K3Fe(C2O4)3溶液，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得到K3Fe(C2O4)3·3H2O晶体，用乙醇洗涤，干燥后得到纯净的K3Fe(C2O4)3·3H2O。

【详解】

(1)三草*合铁*钾[K3Fe(C2O4)3•3H2O]中钾为+1价，碳为+3价，氧为-2价，根据正负化合价代数和为0的原则，可计算出铁的化合价是+3价。

(2)废铁屑长期露置于空气中，表面会有油污，加热时油污可以在碱*环境下彻底水解，所以加入10%NaOH并加热的目的是去除废铁屑表面的油污。

(3)废铁屑中-2价S元素遇*转变为有毒气体H2S，H2S是**气体，能溶于碱溶液，可以用NaOH溶液吸收，H2S也可以和硫*铜溶液反应生成CuS沉淀，所以也可以用CuSO4溶液吸收，故选BD。

(4)浅绿*悬浊液中有(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O，加入饱和H2C2O4生成黄*沉淀FeC2O4·2H2O，化学方程式为：(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O+H2C2O4=FeC2O4•2H2O+(NH4)2SO4+H2SO4+4H2O。

(5)黄*沉淀是FeC2O4·2H2O，其中铁是+2价，要制备的K3Fe(C2O4)3•3H2O中铁是+3价，所以需要将Fe（Ⅱ）氧化成Fe（Ⅲ），所以加入6%H2O2的目的是将Fe（Ⅱ）氧化成Fe（Ⅲ），温度保持70~80℃，采用的合适加热方式是水浴加热。

(6)从K3Fe(C2O4)3溶液中获得K3Fe(C2O4)3·3H2O晶体，需经蒸发浓缩、冷却结晶，过滤。

(7)由于K3Fe(C2O4)3·3H2O难溶于乙醇，所以用乙醇洗涤，既可以除去晶体表面残留的水分，又能防止晶体溶解损失。

(8)根据[Fe(C2O4)3]3-(aq)+SCN-(aq)[Fe(SCN)]2+(aq)+3C2O42－ (aq)  K=6.31×10-17，因为[Fe(C2O4)3]3-转化为[Fe(SCN)]2+反应的平衡常数小于1.0×10-5，观察不到明显现象，所以无法检验所制晶体中是否含Fe（Ⅲ）。

【点睛】

从溶液中获得晶体的方法有蒸发结晶和冷却结晶。对于溶解度受温度影响不大的物质，如NaCl，就可以通过蒸发结晶的方法获得晶体，对于溶解度受温度影响较大的物质如KNO3，需要通过冷却热饱和溶液的方法获得晶体。如果从溶液中获得带结晶水的晶体如CuSO4•5H2O等，也需要通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法获得晶体，如果直接加热蒸发，结晶水容易失去。

知识点：常见物质的制备

题型：实验,探究题