Question

10．6分某種鹽可表示為：[xFeSO₄•yAl₂ （SO₄）₃•24H₂0]（其摩爾質(zhì)量為 926g•mol^-1），常用于制備高效的復(fù)合型高效混凝劑．其組成可通過下列實(shí)驗(yàn)測定．
①取一定質(zhì)量的上述鹽樣品，準(zhǔn)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(diǎn)，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(xué)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(zhì)的量=$\frac{4.660g}{233g/mol}$=0.02mol，得到硫酸根離子物質(zhì)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(yīng)的定量關(guān)系計(jì)算得到；
（2）計(jì)算100ml溶液中含有硫酸根離子、亞鐵離子物質(zhì)的量得到xy物質(zhì)的量之比得到化學(xué)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(zhì)的量和硫酸鋇的物質(zhì)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(diǎn)，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(jià)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(zhì)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(zhì)的量為：n（SO₄^2-）=2.000×10^-2mol×$\frac{100}{25}$=0.08mol，
含有亞鐵離子的物質(zhì)的量為：n（Fe²⁺）=5×10^-3mol×$\frac{100}{25}$=0.02mol，
設(shè)該樣品中含有xFeSO₄•y（NH₄）₂SO₄•6H₂O的物質(zhì)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(xué)式為：FeSO₄•Al₂（SO₄）₃•24H₂O，
故答案為：FeSO₄•Al₂（SO₄）₃•24H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的量的計(jì)算、復(fù)雜化學(xué)式的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，試題計(jì)算量較大，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．