Question

2．硫酸铁溶液水解可以得到一系列具有净水作用的碱式硫酸铁（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O），为测定某碱式硫酸铁的组成，取5.130g样品溶于足量盐酸中，然后加入过量的BaCl₂溶液，经过滤、洗涤、干燥得白色固体5.825g，向上述滤液中加入过量的NaOH溶液，经过滤、洗涤、灼烧得到固体1.600g，该样品的化学式为（　　）

• A． Fe₂O₃•2SO₃•7H₂O
• B． 4Fe₂O₃•10SO₃•25H₂O
• C． 3Fe₂O₃•6SO₃•20H₂O
• D． 2Fe₂O₃•5SO₃•17H₂O

Answer 1

分析 取5.130g样品溶于足量盐酸中，然后加入过量的BaCl₂溶液，经过滤、洗涤、干燥得白色固体5.825gBaSO₄，根据质量求出其物质的量，然后根据S原子的守恒即可求向得碱式硫酸铁（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O）中“SO₃”的物质的量和质量；上述滤液中加入过量的NaOH溶液，经过滤、洗涤、灼烧得到固体1.600g即为Fe₂O₃，根据转化过程中铁元素的守恒可知，碱式硫酸铁（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O）中“Fe₂O₃”的质量和物质的量，然后再根据碱式硫酸铁（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O）的质量共为5.130g，则可知其含有的“H₂O”的质量和物质的量，从而即可求得该样品的化学式．

解答 解：取5.130g碱式硫酸铁（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O），溶于足量盐酸中，则所得的溶液中含Fe³⁺和SO₄^2-．加入过量的BaCl₂溶液，经过滤、洗涤、干燥得白色固体5.825g即BaSO₄，其物质的量n=$\frac{5.82g}{233g/mol}$=0.025mol，根据S原子的守恒即可知碱式硫酸铁（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O）中“SO₃”的物质的量为0.025mol，质量m=nM=0.025mol×80g/mol=2.00g；
上述滤液中还含有Fe³⁺，加入过量的NaOH溶液，即得Fe（OH）₃沉淀，经过滤、洗涤、灼烧得到固体1.600g即为Fe₂O₃，由于转化过程中铁元素的守恒，故碱式硫酸铁（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O）中“Fe₂O₃”的质量即为1.600g，其物质的量n=$\frac{1.600g}{160g/mol}$=0.01mol．
而碱式硫酸铁（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O）的质量共为5.130g，则可知其含有的“H₂O”的质量m=5.13g-2.00g-1.600g=1.53g，物质的量n=$\frac{1.53g}{18g/mol}$=0.085mol．
故该样品中x：y：Z=0.01mol：0.025mol：0.085mol=2：5：17，故选D．

点评 本题考查了复杂化学式的计算，中等难度．搞清反应原理是关键，注意在计算过程中守恒思想的运用．