Question

20．Fe₂（SO₄）₃是一种重要的化工原料，完成下列问题：
（1）Fe₂（SO₄）₃溶液中不能大量存在的粒子有①⑤．
①Ag⁺②Cu²⁺③NO${\;}_{3}^{-}$   ④H⁺     ⑤Fe（OH）₃胶体
（2）Fe₂（SO₄）₃溶液和Ba（OH）₂溶液反应的离子方程式为2Fe³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-═2Fe（OH）₃↓+3BaSO₄↓．
（3）1LFe₂（SO₄）₃溶液中，m（Fe³⁺）=a g，则取出0.25L该溶液，c（SO${\;}_{4}^{2-}$）=$\frac{3a}{112}mol/L$．
（4）①某同学配制了0.05mol•L^-1的Fe₂（SO₄）₃溶液，他用该Fe₂（SO₄）₃溶液与12g 10%的NaOH溶液恰好完全反应，则该同学需取100 mLFe₂（SO₄）₃溶液．
②若该同学用新配制的Fe₂（SO₄）₃溶液与含12g 10%的NaOH溶液恰好完全反应时，发现所需体积比①中所求的体积偏小，则可能的原因是BC．
A．配制溶液时，未洗涤烧杯
B．配制溶液时，未冷却至室温，立即配制完
C．配制溶液时，俯视容量瓶刻度线
D．加水时超过刻度线，用胶头滴管吸出．

Answer 1

分析 （1）银离子与硫酸根生成硫酸银沉淀从而不能共存，硫酸铁为电解质溶液与氢氧化铁胶体形成聚沉；
（2）Fe₂（SO₄）₃溶液和Ba（OH）₂溶液反应生成硫酸钡和氢氧化铁；
（3）V1L Fe₂（SO₄）₃溶液中，含有Fe³⁺ ag，则n（Fe³⁺）=$\frac{ag}{56g/mol}$=$\frac{a}{56}$，根据化学式可得SO₄^2-的物质的量为n（SO₄^2-）=$\frac{3}{2}$×n（Fe³⁺）=$\frac{3}{2}$，c（SO₄^2-）=$\frac{3amol}{112×1L}$=$\frac{3a}{112}$mol/L，取出0.25L该溶液，体积减小，浓度不变，所以SO₄^2-的物质的量浓度为c（SO₄^2-）=$\frac{n}{V}$=$\frac{3a}{112}$mol/L；
（4）①依据化学反应方程式Fe₂（SO₄）₃+6NaOH=2Fe（OH）₃↓+3Na₂SO₄计算即可；
②根据C=$\frac{n}{V}$，通过判断不当操作对溶质的物质的量n和溶液体积V的影响来分析误差．

解答 解：（1）银离子与硫酸根生成硫酸银沉淀从而不能共存，硫酸铁为电解质溶液与氢氧化铁胶体形成聚沉，故答案为：①⑤；
（2）Fe₂（SO₄）₃溶液和Ba（OH）₂溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铁红褐色沉淀，故离子反应方程式为：2Fe³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-=2Fe（OH）₃↓BaSO₄↓，
故答案为：2Fe³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-=2Fe（OH）₃↓BaSO₄↓；
（3）1L Fe₂（SO₄）₃溶液中，含有Fe³⁺ ag，则n（Fe³⁺）=$\frac{ag}{56g/mol}$=$\frac{a}{56}$mol，根据化学式可得SO₄^2-的物质的量为n（SO₄^2-）=$\frac{3}{2}$×n（Fe³⁺）=$\frac{3}{2}$×$\frac{a}{56}$mol，c（SO₄^2-）=$\frac{3amol}{112×1L}$=$\frac{3a}{112}$mol/L，取出0.25L该溶液，体积减小，浓度不变，c（SO₄^2-）=$\frac{3a}{112}$mol/L，
故答案为：$\frac{3a}{112}$mol/L；
（4）①Fe₂（SO₄）₃溶与NaOH溶液反应方程式为：Fe₂（SO₄）₃+6NaOH=2Fe（OH）₃↓+3Na₂SO₄，即1molFe₂（SO₄）₃～6molNaOH，12g 10%的NaOH溶液物质的量为：$\frac{12g×10%}{40g/mol}$=0.03mol，故n[Fe₂（SO₄）₃]=0.005mol，n=cV，故V=$\frac{n}{c}$=$\frac{0.005mol}{0.05mol/L}$=0.1L=100mL，
故答案为：100；
②该同学用新配制的Fe₂（SO₄）₃溶液与含12g 10%的NaOH溶液恰好完全反应时，发现所需体积比①中所求的体积偏小，故所配溶液的浓度偏大，
A．配制溶液时，未洗涤烧杯，故物质的量减小，故浓度偏小，故A错误；
B．配制溶液时，未冷却至室温，立即配制完，故导致水体积减小，故浓度偏大，故B正确；
C．配制溶液时，俯视容量瓶刻度线，故水体积偏小，故浓度偏大，故C正确；
D．加水时超过刻度线，用胶头滴管吸出，导致浓度偏小，故D错误；
故答案为：BC．

点评 本题主要考查的是一定物质的量浓度溶液的配制以及误差分析，属于常考题，题目难度不大，注意从c=$\frac{n}{V}$理解配制原理．