Question

10．6分某種鹽可表示為：[xFeSO₄•yAl₂ （SO₄）₃•24H₂0]（其摩爾質量為 926g•mol^-1），常用于制備高效的復合型高效混凝劑．其組成可通過下列實驗測定．
①取一定質量的上述鹽樣品，準確配成100mL溶液A．
②量取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌，干燥至恒 重，得到白色固體4.660g．
③再量取25.00mL溶液A，滴加適量稀硫酸，用0.1000mol•L^-1 KMnO₄溶液滴定至終點，生成Mn²⁺，消耗KMnO₄溶液10.00mL．
（1）在25.00mL式樣中，n（S0₄^2-）=2.000×10^-2mol，n（Fe²⁺）=5.000×10^-3mol
（2）鐵明礬的化學式為FeSO₄•Al₂（SO₄）₃•24H₂O．

Answer 1

分析 （1）量取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體4.660g為BaSO₄，物質的量=$\frac{4.660g}{233g/mol}$=0.02mol，得到硫酸根離子物質的量；由MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，依據(jù)亞鐵離子被高錳酸鉀溶液氧化為鐵離子反應的定量關系計算得到；
（2）計算100ml溶液中含有硫酸根離子、亞鐵離子物質的量得到xy物質的量之比得到化學式．

解答 解：（1）取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌，干燥至恒重，得到白色固體0.4660g．根據(jù)硫酸根離子守恒，硫酸根離子的物質的量和硫酸鋇的物質的量是相等的，即：$\frac{4.660g}{233g/mol}$=0.02mol=2.000×10^-2mol，
取25.00mL溶液A，滴加適量稀硫酸，用0.10 0mol•L^-1 KMnO₄溶液滴定至終點，生成Mn²⁺，消耗KMnO₄溶液10.00mL，在酸性環(huán)境下，高猛酸根離子可以將亞鐵離子氧化為三價鐵離子，即
                MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
               1          5
0.100mol/L×10×10^-3L      n
所以亞鐵離子的物質的量為：n=5×0.100mol/L×10×10^-3 L=5×10^-3mol，
故答案為：2.000×10^-2；5.000×10^-3；
（2）100mL溶液中含有硫酸根離子的物質的量為：n（SO₄^2-）=2.000×10^-2mol×$\frac{100}{25}$=0.08mol，
含有亞鐵離子的物質的量為：n（Fe²⁺）=5×10^-3mol×$\frac{100}{25}$=0.02mol，
設該樣品中含有xFeSO₄•y（NH₄）₂SO₄•6H₂O的物質的量為n，
則：n（SO₄^2-）=nx+ny=0.08、n（Fe²⁺）=nx=0.04，
整理可得：x：y=1：1，
所以該化合物的化學式為：FeSO₄•Al₂（SO₄）₃•24H₂O，
故答案為：FeSO₄•Al₂（SO₄）₃•24H₂O．

點評 本題考查了物質的量的計算、復雜化學式的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應的實質為解答關鍵，試題計算量較大，充分考查了學生的分析、理解能力及化學計算能力．