Question

摩尔盐[xFeSO₄·y(NH₄)₂SO₄·zH₂O]是一种重要化工原料。其组成可通过下列实验测定：

①称取1.5680 g 样品，准确配成100 mL溶液A。

②量取25.00 mL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0.4660 g。

③再量取25.00 mL溶液A，滴加适量稀硫酸，用0.0200 mol·L^－1KMnO₄溶液滴定至终点，生成Mn^2＋，消耗KMnO₄溶液10.00 mL。

（1）已知室温下BaSO₄的K_sp=1.1×10^－10，欲使溶液中c(SO₄^2－)≤1. 0×10^－5mol·L^－1，应保持溶液中c(Ba^2＋)

≥           mol·L^－1。

（2）③中发生反应的离子方程式为              ，滴定终点的现象是           。

（3）通过计算确定样品的组成（必须写出计算过程）。

Answer

（1）1.1×10－5                                                            （2分）

（2）MnO4－+5 Fe2++8H＋＝Mn2++5 Fe3++4H2O（2分） 

溶液由无色变为浅紫色（紫色、紫红色），且半分钟不褪色 （1分）

（3）n(SO42－)= n(BaSO4)＝0. 466g/233g·mol－1＝2. 00×10－3 mol (或2.00mmol)  （2分）

n(Fe2＋)＝5×0. 02000 mol·L－1×10. 00 mL/1000 mL·L－1＝1. 000×10－3mol   （1分）

n(NH4＋)＝2×2. 00×10－3 mol-2×1. 000×10－3mol＝2. 000×10－3mol          （1分）

n(H2O)＝(1.5680 g×25.00 mL/100.00mL-1.000×10－3mol

×152g·mol－1-1.000×10－3mol×132g·mol－1)/18 g·mol－1

＝6. 000×10－3mol                                               （2分）

x∶y∶z＝n(FeSO4)∶n[ (NH4)2SO4]∶n(H2O)＝1∶1∶6

该摩尔盐的化学式为FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O                         （1分）      

【解析】

试题分析：本题是测定物质组成的计算题。

（1）Ksp= c(Ba2＋) × c(SO42－)=1.1×10－10     c(Ba2＋)= 1.1×10－5 mol·L－1

（3）在步骤②中得到的白色固体为BaSO4，由此计算出SO42-的含量；在步骤③中根据反应方程式计算出溶液中含有的Fe2＋的含量，再根据电荷守恒计算出溶液中含有NH4＋的含量。但要注意所取的溶液只是原溶液的1/5，计算原溶液中SO42-和Fe2＋的物质的量。最后根据总质量计算水的含量，确定组成。

考点：考查工业测定物质组成中的有关实验操作、计算等内容。