Question

【題目】三草酸合鐵酸鉀晶體{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}易溶于水，難溶于乙醇，可用于攝影和藍色印刷。三草酸合鐵酸鉀晶體在110 ℃可完全失去結晶水，繼續升高溫度可發生分解反應。

(1)分解得到的氣體產物用如下裝置進行實驗：

檢查裝置氣密性后，先通一段時間的N2，其目的是________________；結束實驗時，先熄滅酒精燈再通入N2至常溫。實驗過程中觀察到B、F中澄清石灰水都變渾濁，E中有紅色固體生成，則分解得到的氣體產物是________。

(2)分解得到的固體產物含有K2CO3、FeO、Fe，加水溶解、過濾、洗滌、干燥，得到含鐵樣品�，F設計下列兩種實驗方案對該樣品進行鐵元素含量測定：

（甲）a g樣品溶液 得固體b g

（乙）a g樣品配制250 mL溶液三次平均消耗0.1 mol·L－1酸性KMnO4溶液V mL。

你認為以上________(填“甲”或“乙”)方案可確定樣品的組成，測得鐵元素的含量是________，不可確定樣品組成的方案的理由是____________。

Answer 1

【答案】排出裝置內的空氣，防止干擾實驗結果 CO2、CO 甲 ×100％ 乙方案中KMnO4能氧化Cl－，干擾結果

【解析】

三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體在110℃可完全失去結晶水，繼續升高溫度可發生分解反應，根據元素守恒推測得到的產物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO，A加熱三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體分解，B裝置澄清石灰水檢驗二氧化碳存在，C足量氫氧化鈉吸收二氧化碳，D濃硫酸干燥氣體，E中有黑色氧化銅，實驗現象B中有沉淀出現，則證明有二氧化碳產生，F中溶液均變渾濁，則E中發生一氧化碳還原氧化銅的反應，現象是粉末由黑色變為紅色，紅色固體生成，則證明有一氧化碳生成，據此分析解答。

(1)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體在110℃可完全失去結晶水，繼續升高溫度可發生分解反應，根據元素守恒推測得到的產物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO，一氧化碳還原氧化銅，得到的金屬銅可被氧氣氧化，所以實驗開始先通一段時間N2，將裝置中的空氣排凈，實驗結束時，為防止倒吸，應該先熄滅酒精燈再通入N2至常溫，實驗過程中觀察到B、F中澄清石灰水都變渾濁，即證明二氧化碳產生，E中有紅色固體生成，證明還原性的氣體CO的產生，故答案為：排除裝置中的空氣，防止干擾實驗結果；CO2、CO；

(2)在實驗方案乙中，先是用鹽酸溶解，最后加入高錳酸鉀后，高錳酸鉀具有氧化性，能將亞鐵離子以及氯離子氧化，這樣會導致得到的亞鐵離子的含量偏高，干擾實驗結果，無法確定樣品的組成；甲中樣品溶解過程中亞鐵離子被氧化生成鐵離子，Fe 3+和OH-反應生成Fe(OH)3沉淀，灼燒沉淀得到固體是Fe2O3，可以確定樣品的組成；根據Fe原子守恒得n(Fe)=2n(Fe2O3)=2×=mol，則樣品中Fe元素質量分數=×100%=×100%，故答案為：甲；×100%；使用鹽酸溶解樣品，氯離子也可以被高錳酸根離子氧化，干擾結果。