(10分)化合物KxFe(C2O4)y·zH2O是一种重要的光化学试剂,其中铁为+3价。分别称取该样品0.491g两份,其中一份在110℃干燥脱水,至质量恒定为0.437g。另一份置于锥形瓶中,加入足量的3mol/LH2SO4和适量的蒸馏水,加热到75℃,趁热加入0.0500mol/L KMnO4溶液24.0mL,恰好完全反应;再向溶液中加入适量的某种还原剂,将Fe3+完全转化为Fe2+,该溶液中Fe2+刚好与4.0mL 0.0500mol/L KMnO4溶液完全反应。通过计算,分别求:
(1)0.491g样品中结晶水的物质的量。
(2)化合物中草酸根的质量分数。
(3)化合物的化学式。
已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
(1)0.00300mol (2)53.8%(3)K3Fe(C2O4)2·3H2O
(1)n(H2O) = (0.491g-0.437g)/18g·mol-1 = 0.00300mol
(2)n(C2O42-) = 0.0500mol·L-1×0.024L×5/2 = 0.00300mol
m(C2O42-) = 0.00300mol×88g·mol-1 = 0.264g
w(C2O42-) = 0.264g/0.491g ×100% = 53.8%
(3)因为n (Fe3+) = n(Fe2+) =" 0.0500" mol·L-1×0.004L×5 = 0.00100mol
故有:1 : y : z =" 0.00100mol" : 0.00300mol : 0.00300mol =" 1" : 3 : 3
则:Y =" 3" , z = 3
根据电荷守恒有:x+3 =" 2y," 得 x = 3
所以,化合物的化学式为:K3Fe(C2O4)2·3H2O