Question

18．某種鹽可表示為[xFeSO₄•y（NH₄）₂SO₄•6H₂O]（其摩爾質(zhì)量為392g•mol^-1），可用作標(biāo)定重鉻酸鉀、高錳酸鉀等溶液的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，也可用于冶金、電鍍．為測定其組成，進(jìn)行下列實驗：
①取一定質(zhì)量的上述鹽樣品，準(zhǔn)確配制100mL的溶液X；
②量取20.00mL的溶液X，加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌，烘干至恒重，得到白色固體Y 4.660g
③另取20.00mL的X溶液，滴加適量硫酸，用0.1000mol•^-1的KMnO₄溶液滴定至終點，生成Mn²⁺，消耗KMnO₄溶液20.00mL．
（1）在25.00mL試樣溶液中c（SO₄^2-）=1mol•L^-1，n（Fe²⁺）=0.01mol；
（2）該鹽的化學(xué)式為FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O．

Answer 1

分析 （1）量取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體4.660g為BaSO₄，物質(zhì)的量=$\frac{4.660g}{233g/mol}$=0.02mol，得到硫酸根離子物質(zhì)的量；由MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，依據(jù)亞鐵離子被高錳酸鉀溶液氧化為鐵離子反應(yīng)的定量關(guān)系計算得到；
（2）設(shè)出該樣品中含有xFeSO₄•y（NH₄）₂SO₄•6H₂O的物質(zhì)的量為n，然后用n表示出100mL溶液中含有硫酸根離子、亞鐵離子物質(zhì)的量，整理可得x、y之比，從而確定其化學(xué)式．

解答 解：（1）取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌，干燥至恒重，得到白色固體0.4660g．根據(jù)硫酸根離子守恒，硫酸根離子的物質(zhì)的量和硫酸鋇的物質(zhì)的量是相等的，即為：$\frac{4.660g}{233g/mol}$=0.02mol，c（SO₄^2-）=$\frac{0.02mol}{0.02L}$=1mol/L；
取25.00mL溶液X，滴加適量稀硫酸，用0.10 0mol•L^-1 KMnO₄溶液滴定至終點，生成Mn²⁺，消耗KMnO₄溶液20.00mL，在酸性環(huán)境下，高猛酸根離子可以將亞鐵離子氧化為三價鐵離子，即
                MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
               1       5
0.100mol/L×20×10^-3L  n
所以亞鐵離子的物質(zhì)的量為：n=5×0.100mol/L×20×10^-3 L=0.01mol，
故答案為：1；0.01；
（2）100mL溶液中n（SO₄^2-）=2.000×10^-2mol×$\frac{100mL}{25mL}$=0.08mol，
n（Fe²⁺）=0.01mol×$\frac{100mL}{25mL}$=0.04mol，
設(shè)該樣品中含有xFeSO₄•y（NH₄）₂SO₄•6H₂O的物質(zhì)的量為n，
則：n（SO₄^2-）=nx+ny=0.08、n（Fe²⁺）=nx=0.04，
則x：y=1：1，
所以該鹽的化學(xué)式為：FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O，
故答案為：FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O．

點評 本題考查了物質(zhì)的量的計算、復(fù)雜化學(xué)式的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實質(zhì)為解答關(guān)鍵，試題計算量較大，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計算能力．