Question

某种盐可表示为：[xFeSO₄．yAl₂（SO₄）₃?24H₂O]（其摩尔质量为926g?mol^-1，常用于制备高效的复合型高效混凝剂，其组成可通过下列实验测定
①取一定质量的上述盐样品，准确配成100mL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4.660g
③再量取25.00mL溶液A，滴加少量稀盐酸，用0.1000mol?L^-1KMnO₄溶液滴定至终点，生成Mn²⁺，消耗KMnO₄溶液10.00mL
（1）在25.00mL试样中n（SO₄^2-）

 

mol，n（Fe²⁺）

 

mol
（2）铁明矾的化学式为

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：

分析：（1）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4.660g为BaSO₄，物质的量=

4.660g

233g/mol

=0.02mol，得到硫酸根离子物质的量；由MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，依据亚铁离子被高锰酸钾溶液氧化为铁离子反应的定量关系计算得到；
（2）计算100ml溶液中含有硫酸根离子、亚铁离子物质的量得到xy物质的量之比得到化学式．

解答： 解：（1）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0.4660g．根据硫酸根离子守恒，硫酸根离子的物质的量和硫酸钡的物质的量是相等的，即为：

4.660g

233g/mol

=0.002mol=2.000×10^-2mol，
取25.00mL溶液A，滴加适量稀硫酸，用0.10 0mol?L^-1 KMnO₄溶液滴定至终点，生成Mn²⁺，消耗KMnO₄溶液10.00mL，在酸性环境下，高猛酸根离子可以将亚铁离子氧化为三价铁离子，即
                MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
               1          5
0.100mol/L×10×10^-3L      n
所以亚铁离子的物质的量为：n=5×0.100mol/L×10×10^-3 L=5×10^-3mol，
故答案为：2.000×10^-2；5×10^-3；
（2）100ml溶液中n（SO₄^2-）=2.000×10^-2mol×

100

25

=8.00×10^-2mol
n（Fe²⁺）=5×10^-3mol×

100

25

=2×10^-2mol
xFeSO₄．yAl₂（SO₄）₃?24H₂O
x=0.02
y=0.02
x：y=1：1，
化学式为：FeSO₄?（NH₄）₂SO₄?24H₂O．
故答案为：样品的组成为FeSO₄?（NH₄）₂SO₄?24H₂O．

点评：本题考查了物质组成的实验测定方法和过程分析计算，注意元素守恒的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．