Question

9．黄铵铁矾可用于治理酸性废水，其化学式可表示为（NH₄）_xFe_y（SO₄）_n（OH）_m．取一定量黄铵铁矾样品，将其溶于50mL2mol/L H₂SO₄中，再加水稀释至250mL溶液．取出25mL稀释后的溶液，加入足量的NaOH并加热，收集到224mL气体（已换算成标注状况，假定产生的气体全部逸出），将同时产生的沉淀过滤、洗涤，向滤液中加入足量BaCl₂溶液，生成的白色沉淀6.99g．另取出25mL稀释后的溶液，先将Fe³⁺还原为Fe²⁺，再用0.2000mol/LK₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液25.00ml．该黄铵铁矾样品中m：n的比值为（已知：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O）（　　）

• A． 1：2
• B． 1：3
• C． 3：4
• D． 1：4

Answer 1

分析 根据生成的氨气的体积求出NH₄⁺的物质的量；
根据加入足量BaCl₂溶液，生成的白色沉淀的质量求出含有的SO₄^2-的物质的量，但由于溶液中的硫酸根还来自于 H₂SO₄溶液，故据此求出黄铵铁矾提供的SO₄^2-的物质的量；
黄铵铁钒中铁为+3价．另取出25mL稀释后的溶液，先将Fe³⁺还原为Fe²⁺，然后加入0.2000mol/LK₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液25.00ml，
由根据反应消耗K₂Cr₂O₇标准溶液的物质的量求出溶液中n（Fe²⁺），而n（Fe²⁺）=n（Fe³⁺）．
即可气促胡25mL的溶液中n（NH₄⁺）：n（Fe³⁺）：n（SO₄^2-），然后根据化合物的化合价的代数和为0可解得m，据此分析．

解答 解：在25mL溶液中含有的NH₄⁺的物质的量为n（NH₄⁺）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol；
加入足量BaCl₂溶液，生成的白色沉淀6.99g，故溶液中含有的SO₄^2-的物质的量为n（SO₄^2-）=$\frac{6.99g}{233g/mol}$=0.03mol，而由于溶液中的硫酸根还来自于 H₂SO₄溶液，且来自于硫酸溶液的SO₄^2-的物质的量为n（SO₄^2-）=$\frac{2mol/L×0.05L}{10}$=0.01mol，故黄铵铁矾提供的SO₄^2-的物质的量为0.02mol；
黄铵铁钒中铁为+3价．另取出25mL稀释后的溶液，先将Fe³⁺还原为Fe²⁺，然后加入0.2000mol/LK₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液25.00ml，
由根据反应Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O可知，由于反应消耗K₂Cr₂O₇标准溶液的物质的量n=CV=0.2mol/L×0.025L=0.005mol，故25mL溶液中n（Fe³⁺）=0.005mol×6=0.03mol．
即25mL的溶液中n（NH₄⁺）：n（Fe³⁺）：n（SO₄^2-）=1：3：2，即x：y：n=1：3：2，根据化合物的化合价的代数和为0可知：1×1+3×3=2×2+m，解得m=6．
故n：m=2：6=1：3．
故选B．

点评 本题综合考查了化学方程式的有关计算，综合性较强，难度较大，仔细审题、注意实验数据的处理是关键．