Question

【題目】利用鈦白工業的副產品FeS04[含A12(S04)3和少量重金屬離子]可以生產電池級高純超微細草酸亞鐵。其工藝流程如下：

已知：

①5Fe2++MnO4﹣+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
②5C2O42﹣+2MnO4﹣+16H+═10CO2↑+2Mn2++8H2O

(1)沉淀過程的反應溫度為40℃,溫度不宜過高的原因除了控制沉淀的粒徑外，還有_____。

(2)濾液經處理可得到副產品________，可作肥料。

(3)將一定量高錳酸鉀溶液與酸化的草酸亞鐵溶液混合，測得反應液中Mn2+的濃度隨反應時間t的變化如圖，其變化趨勢的原因可能為_________。

（4）實驗室測定高純超微細草酸亞鐵組成的步驟依次為

步驟1:準確稱量一定量草酸亞鐵樣品，加入的H2S04溶解。

步驟2:用0.200 0molL-1標準KMn04溶液滴定，消耗其體積30.40 mL。

步驟3：向滴定后的溶液中加入2gZn粉和5mL2molL-1的H2S04溶液，將Fe3+還原為Fe2+

步驟4:過濾，濾液用上述標準KMn04溶液滴定，消耗溶液10.00 mL.

計算樣品中C2O42-的物質的量_________________。（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】 NH3H2O受熱易分解，揮發出NH3，Fe（OH）2受熱也易分解 （NH4）2SO4 生成的Mn2+作催化劑，隨著Mn2+濃度增加，反應速率越來越快 0.0102mol

【解析】（1）沉淀過程為一水合氨沉淀亞鐵離子的過程，生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵不穩定，受熱會分解，另外一水合氨受熱也會分解，故反應溫度不能太高，所以溫度不宜過高的原因除了控制沉淀的粒徑外，還有NH3H2O受熱易分解，揮發出NH3，Fe（OH）2受熱易分解；（2）沉淀前的溶液中含有硫酸亞鐵，沉淀步驟中加入一水合氨，生成氫氧化亞鐵沉淀和硫酸銨，所以副產品是（NH4）2SO4；（3）從圖象上觀察，隨著反應對進行，曲線的斜率越來越大，說明單位時間內Mn2+的濃度越來越大，所以反應速率越來越快，反應中溫度不變，隨著反應的進行，反應物的濃度變小，而反應速率加快，只能是生成的Mn2+作催化劑，隨著Mn2+濃度增加，反應速率越來越快；（4）由題意知氧化C2O42-和Fe2+共消耗0.2000 molL-1標準KMnO4溶液體積30.40 mL，步驟3、4標準KMnO4溶液只氧化Fe2+消耗KMnO4溶液體積10.00mL，所以C2O42-消耗KMnO4溶液體積為（30.40-10.00）mL＝20.40mL，由5C2O42-+2MnO4-+16H+＝10CO2↑+2Mn2++8H2O得5C2O42-～2MnO4-，所以n（C2O42-）＝0.0204L×0.2000molL-1×5/2＝0.0102mol。