Question

已知黄钠铁矾[Na_xFe_y(SO₄)_m(OH)_n]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点。某研究小组先将某废水中Fe^2＋氧化为Fe^3＋，再加入Na₂SO₄使其生成黄钠铁矾而除去。该小组为测定黄钠铁矾的组成，进行了如下实验：

①称取4.850 g样品，加盐酸完全溶解后，配成100.00 mL溶液A；

②量取25.00 mL溶液A，加入足量的KI，用0.2500 mol·L^－1Na₂S₂O₃溶液进行滴定（反应为I₂＋2Na₂S₂O₃＝2NaI＋Na₂S₄O₆），消耗30.00 mLNa₂S₂O₃溶液至终点。

③另取25.00 mL溶液A，加足量BaCl₂溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥后得沉淀1.165 g。

（1）该小组不采用生成Fe(OH)₃沉淀的方法除去铁元素，是因为生成的Fe(OH)₃               。

（2）用Na₂S₂O₃溶液进行滴定时，使用的指示剂为          ，滴定到终点的颜色变化为          。

（3）通过计算确定黄钠铁矾的化学式（写出计算过程）。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）沉淀颗粒小、沉淀速率慢、不容易过滤等（合理答案均可）（2分）

（2）淀粉溶液（2分）      溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不再恢复（2分）

（3）NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆（2分）

【解析】

试题分析：（1）因为黄钠铁矾[Na_xFe_y(SO₄)_m(OH)_n]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点，所以不采用生成Fe(OH)₃沉淀的方法除去铁元素，，是因为生成的Fe(OH)₃不具备上述优点；（2）有碘单质参与的反应一般用淀粉溶液做指示剂，该滴定滴定碘溶液故现象为溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不再恢复；

（3）第（1）计算Fe^3＋的量n(Fe^3＋)=2n(I₂) =n(Na₂S₂O₃)=0.2500 mol·L^-1×30.00 mL×10^-3 L·mL^-1=7.50×10^-3 mol

第（2）计算SO₄^2－的量n(SO₄^2－)=1.165 g ÷233 g·mol^－1=5.00×10^-3 mol

根据电荷守恒和质量计算剩余离子的量

4.850-0.03×56-0.02×96=n(Na⁺)×23+n(OH^-)×17

0.03×3+ n(Na⁺)=2×0.02+n(OH^-)

n(Na⁺)=0.01 mol，n(OH^-)=0.06 mol

计算各离子物质的量的关系x∶y∶m∶n=n(Na⁺)∶n(Fe³⁺)∶n(SO₄^2-)∶n(OH^-)=1∶3∶2∶6

得出化学式为NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆。

考点：考查STS中环境保护有关问题。