草*亚铁是黄*晶体,常用作照相显影剂、新型电池材料等。实验室制备草*亚铁并测定其中Fe2+和C2O42−的物质...
问题详情:
草*亚铁是黄*晶体,常用作照相显影剂、新型电池材料等。
实验室制备草*亚铁并测定其中Fe2+和C2O42−的物质的量之比确定其纯度,步骤如下:
Ⅰ.称取一定质量的硫*亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]于烧杯中,加蒸馏水和稀硫*,加热溶解,再加饱和H2C2O4溶液,加热沸腾数分钟,冷却、过滤、洗涤、晾干,得黄*晶体。
Ⅱ.称取m gⅠ中制得的晶体于锥形瓶中,加入过量稀硫*使其溶解,70℃水浴加热,用c mol·L−1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液v1 mL(其中所含杂质与KMnO4不反应)。
Ⅲ.向Ⅱ滴定后的溶液中加入过量锌粉和稀硫*,煮沸,至反应完全,过滤,用cmol·L−1 KMnO4溶液滴定滤液至终点,消耗KMnO4溶液v2 mL。
Ⅳ.重复上述实验3次,计算。
已知:ⅰ.草*是弱*。
ⅱ.pH>4时,Fe2+易被O2氧化。
ⅲ.**条件下,KMnO4溶液的还原产物为近乎无*的Mn2+。
(1)Ⅰ中加入稀硫*的目的是______、______。
(2)Ⅱ中与KMnO4溶液反应的微粒是______、______。
(3)Ⅲ中加入过量锌粉仅将Fe3+完全还原为Fe2+。若未除净过量锌粉,则消耗KMnO4溶液的体积V ______v2 mL(填“>”、“=”或“<”)。
(4)Ⅲ中,滴定时反应的离子方程式是______。
(5)m gⅠ中制得的晶体中,Fe2+和C2O42−的物质的量之比是______(用含v1、v2的计算式表示)。
【回答】
(1). 抑制Fe2+水解 (2). 增强溶液**,防止Fe2+被O2氧化 (3). Fe2+ (4). C2O42− (5). > (6). (7).
【解析】
【分析】
先用硫*亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]与饱和H2C2O4溶液反应制备草*亚铁,称取m g草*亚铁晶体于锥形瓶中,加入过量稀硫*使其溶解,用 KMnO4溶液滴定至终点,Fe2+和C2O42−都反应完,Fe2+被氧化为Fe3+,Ⅱ滴定后的溶液中加入过量锌粉将Fe3+完全还原为Fe2+,最后再用等浓度KMnO4溶液滴定至终点,则可以计算出的Fe2+的含量,则C2O42−消耗的KMnO4溶液体积为(v1-v2),可计算出C2O42−的含量。
【详解】(1)亚铁离子要水解,由信息可知pH>4时,Fe2+易被O2氧化,加入稀硫*的目的是抑制Fe2+水解;增强溶液**,防止Fe2+被O2氧化;故*为:抑制Fe2+水解;增强溶液**,防止Fe2+被O2氧化;
(2)Ⅱ中与KMnO4溶液反应的微粒有Fe2+和C2O42−,故*为:Fe2+;C2O42−;
(3)Ⅲ中若未除净过量锌粉,则在后面的滴定反应中锌粉又会将Fe3+还原为Fe2+,Fe2+继续和高锰*钾反应,消耗的高锰*钾溶液体积偏大,故*为:>;
(4)Ⅲ中滴定时,Fe2+与**高锰*钾溶液反应,离子方程式为:;
(5)Ⅲ中滴定时,MnO4-与Fe2+的关系式为:,的物质的量为:,Fe2+的物质的量为;在Ⅱ中C2O42−与的关系式为, C2O42−消耗的KMnO4溶液体积为(v1-v2),的物质的量为:,C2O42−的物质的量为:,Fe2+和C2O42−的物质的量之比为=,故*为:。
【点睛】该题主要考查氧化还原滴定,关键是要理清反应原理,用电子守恒法找出关系式,再由关系式进行计算。
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