Question

11．某硫酸鹽在紡織、鞣革等工業(yè)上有廣泛用途．它的組成可表達為K_xCr_y（SO₄）_z•nH₂O（其中Cr為+3價）．為測定它的組成可通過下列實驗：
①準確稱取9.9800g 樣品，配制成100.00mL 溶液A．
②準確量取25.00mL 溶液A，加入足量的四苯硼酸鈉{Na[B（C₆H₅）₄]}溶液至沉淀完全，…，得到白色固體四苯硼酸鉀1.7900g．
該反應的離子方程式為：K⁺+[B（C₆H₅）₄]^-=K[B（C₆H₅）₄]↓．
③準確量取25.00mL 溶液A，用足量BaCl₂溶液處理，最后得硫酸鋇質量為2.3300g．
（1）已知室溫下 K[B（C₆H₅）₄]的K_sp=2.5×10^-13，欲使溶液中c（K⁺）降至1.0×10^-6 mol•L^-1，此時溶液中c{[B（C₆H₅）₄]^-}=2.5×10^-7mol•L^-1．
（2）上述實驗步驟②中“…”代表的實驗操作名稱依次為過濾、洗滌、干燥、稱量．
（3）通過計算確定樣品的化學式KCr（SO₄）₂•12H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)K_sp=c（K⁺）×c{[B（C₆H₅）₄]^-}，結合c（K⁺）降至1.0×10^-6 mol•L^-1進行求算；
（2）實驗步驟②是從溶液中獲得一定質量的固體，需要經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、稱量操作；
（3）根據(jù)題意可知，9.9800g樣品中含有：n（K⁺）=1.7900g×4/358 g•mol^-1=0.02000mol，n（SO₄^2-）=2.3300g×4/233 g•mol^-1=0.04000mol，由電荷守恒知：3n（Cr³⁺）+n（K⁺）=2n（SO₄^2-），可得n（Cr³⁺）=（0.04000mol×2-0.02000mol）×$\frac{1}{3}$=0.02000mol，n（H₂O）=（9.9800g-0.02000mol×39 g•mol^-1-0.04000mol×96g•mol^-1-0.02000mol×52 g•mol^-1）÷18g•mol^-1=0.2400mol，據(jù)此可確定各離子和水的物質的量之比，進而確定化學式．

解答 解：（1）根據(jù) K_sp[B（C₆H₅）₄]=2.5×10^-13=c（K⁺）×c{[B（C₆H₅）₄]^-}，將c（K⁺）=1.0×10^-6mol•L^-1帶入可得cc{[B（C₆H₅）₄]^-}=2.5×10^-7mol/L，
故答案是：2.5×10^-7；
（2）從溶液中獲得一定質量的固體需要經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、稱量操作，故答案為：過濾、洗滌、干燥、稱量；
（3）根據(jù)題意可知，9.9800g樣品中含有：n（K⁺）=1.7900g×4/358 g•mol^-1=0.02000mol，n（SO₄^2-）=2.3300g×4/233 g•mol^-1=0.04000mol，由電荷守恒知：3n（Cr³⁺）+n（K⁺）=2n（SO₄^2-），可得n（Cr³⁺）=（0.04000mol×2-0.02000mol）×$\frac{1}{3}$=0.02000mol，n（H₂O）=（9.9800g-0.02000mol×39 g•mol^-1-0.04000mol×96g•mol^-1-0.02000mol×52 g•mol^-1）÷18g•mol^-1=0.2400mol，所以n（K⁺）：n（Cr³⁺）：n（SO₄^2-）：n（H₂O）=0.02000mol：0.02000mol：0.04000mol：0.2400mol=1：1：2：12，所以樣品的化學式為：KCr（SO₄）₂•12H₂O，
故答案為：KCr（SO₄）₂•12H₂O．

點評 本題考查了溶度積的計算和化學式的推斷，中等難度，注意利用電荷守恒來確定鉻離子物質的量．