Question

18．将两种硫酸盐按一定比例混合后共熔，可制得化合物X，X溶于水能电离出K⁺、Cr³⁺、SO₄^2-，若将2.83g X中的Cr³⁺全部氧化为Cr₂O₇^2-后，溶液中的Cr₂O₇^2-可和过量KI溶液反应，得到3.81g I₂，反应的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，若向溶有2.83g X的溶液中，加入过量的BaCl₂溶液，可得到4.66g白色沉淀．由此可推断出X的化学式为（　　）

• A． K₂SO₄•2Cr₂（SO₄）₃
• B． 2K₂SO₄•Cr₂（SO₄）₃
• C． K₂SO₄•Cr₂（SO₄）₃
• D． K₂SO₄•$\frac{1}{2}$Cr₂（SO₄）₃

Answer 1

分析 3.81gI₂的物质的量为0.015mol，根据电子转移守恒计算Cr₂O₇^2-的物质的量，根据Cr元素守恒可知n（Cr³⁺）=2n（Cr₂O₇^2-）；溶液中加入过量的BaCl₂溶液，得到4.66g白色沉淀为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为0.02mol，根据硫酸根守恒可知，溶液中n（SO₄^2-）=0.02mol；溶液为电中性，所以n（K⁺）+3n（Cr³⁺）=2n（SO₄^2-），计算n（K⁺），根据K⁺、Cr³⁺、SO₄^2-的物质的量之比判断X的化学式．

解答 解：3.81gI₂的物质的量为：$\frac{3.81g}{254g/mol}$=0.015mol，根据电子转移守恒可知：n（Cr₂O₇^2-）×2×（6-3）=0.015mol×2，解得：n（Cr₂O₇^2-）=0.005mol，根据Cr元素守恒可知：n（Cr³⁺）=2n（Cr₂O₇^2-）=0.005mol×2=0.01mol；
溶液中加入过量的BaCl₂溶液，得到4.66g白色沉淀为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为：$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，根据硫酸根守恒可知，溶液中n（SO₄^2-）=0.02mol；
根据溶液为电中性可得：n（K⁺）+3n（Cr³⁺）=2n（SO₄^2-），则：n（K⁺）=2n（SO₄^2-）-3n（Cr³⁺）=0.02mol×2-0.01mol×3=0.01mol，
故化合物X中K⁺、Cr³⁺、SO₄^2-的物质的量之比为：0.01mol：0.01mol：0.02mol=1：1：2，
所以化合物X的化学式为：K₂SO₄•Cr₂（SO₄）₃，
故选C．

点评 本题考查了复杂化学式的计算，题目难度中等，注意质量守恒定律、电荷守恒在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．