题目内容
【题目】某研究小组同学通过下列流程制取不溶于水和稀琉酸的黄钾铵铁矾[KNH4Fex(SO4)y(OH)z],并通过实验测定样品中黄钾铵铁矾的有关组成.
实验测定:
①称取一定质量的样品加入稀盐酸中充分溶解,将所得溶液转移至容器瓶并配制成l00.00mL 溶液A.
②量取25.00mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体9.32g.
③量取25.00mL溶液A,加入足量KI,用2.000molL﹣1Na2S2O3溶液进行滴定(已知反应为I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6 , 消耗30.00mL Na2S2O3溶液至终点.
(1)在[KNH4Fex(SO4)y(OH)z]中x、y、z的代数关系式为 .
(2)若加入H2SO4将pH调节为2,则溶液c(Fe3+ )应为molL﹣1(已知Ksp[Fe(OH)3])=4.0x10﹣38)
(3)实验测定②,检验沉淀是否完全的方法是 .
(4)根据以上实验数据计算样品中的n(Fe3+):n(SO42﹣)(写出计算过程)
【答案】
(1)3x+2=2y+z
(2)0.04
(3)静置,取生成沉淀后的上层清液1﹣2ml,滴加用盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则表明沉淀已完全
(4)n(SO42﹣)=n(BaSO4)= =0.04mol,
2Fe3+ | ~ | I2 | ~ | 2Na2S2O3 |
2 | 1 | 2 |
n(Fe3+)=2n(I2)=n(Na2S2O3)=2.000mol/L×0.03L=0.06mol,
样品中的n(Fe3+):n(SO42﹣)=0.06mol:0.04mol=3:2
【解析】解:(1)在[KNH4Fex(SO4)y(OH)z]中,K元素化合价+1价,N元素化合价﹣3价,H元素化合价+1价,SO42﹣化合价代数和为﹣2价,OH﹣化合价代数和为﹣1价,+1+(﹣3)+(+1)×4++3x+(﹣2y)+(﹣1×z)=0,x、y、z的代数关系式为:3x+2=2y+z,
所以答案是:3x+2=2y+z;(2)若加入H2SO4将pH调节为2,c(OH﹣)= =10﹣12mol/L,Ksp[Fe(OH)3])=4.0x10﹣38=c(Fe3+)c3(OH﹣),c(Fe3+)= =0.04mol/L,
所以答案是:0.04;(3)实验测定②,检验沉淀是否完全的方法是:静置,取生成沉淀后的上层清液1﹣2ml,滴加用盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则表明沉淀已完全,
所以答案是:静置,取生成沉淀后的上层清液1﹣2ml,滴加用盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则表明沉淀已完全;(4)①称取一定质量的样品加入稀盐酸中充分溶解,将所得溶液转移至容器瓶并配制成l00.00mL 溶液A.
②量取25.00mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体9.32g.
③量取25.00mL溶液A,加入足量KI,用2.000molL﹣1Na2S2O3溶液进行滴定(已知反应为I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6 , 消耗30.00mL Na2S2O3溶液至终点.
25ml溶液中硫酸根离子物质的量和硫酸钡物质的量相同,n(SO42﹣)=n(BaSO4)= =0.04mol,
2Fe3+ | ~ | I2 | ~ | 2Na2S2O3 |
2 | 1 | 2 |
n(Fe3+)=2n(I2)=n(Na2S2O3)=2.000mol/L×0.03L=0.06mol,
样品中的n(Fe3+):n(SO42﹣)=0.06mol:0.04mol=3:2,
所以答案是:n(SO42﹣)=n(BaSO4)= =0.04mol,
2Fe3+~I2~2Na2S2O3
2 1 2
n(Fe3+)=2n(I2)=n(Na2S2O3)=2.000mol/L×0.03L=0.06mol,
样品中的n(Fe3+):n(SO42﹣)=0.06mol:0.04mol=3:2.
【题目】高锰酸钾是一种常用的氧化剂.下图是利用软锰矿(主要成分为MnO2)制备高锰酸钾的一种工艺(流程中部分产物已略去):
相关物质不同温度下的溶解度(单位:g)数据如表:
物质 | KMnO4 | CH3COOK | K2SO4 | KCl |
20℃ | 6.34 | 217 | 11.1 | 34.2 |
90℃ | 45.2 | 398 | 22.9 | 53.9 |
(1)“熔融”步骤反应的化学方程式为 .
(2)K2MnO4溶液中加入冰醋酸发生反应的离子方程式为: .
(3)操作2是、、 .
(4)图中可以直接进行循环利用的物质是(填化学式) .
(5)KMnO4粗晶体中的主要杂质(填化学式)有和 , 若用硫酸代替图中的冰醋酸,则导致的问题及原因是 .