Question

（12分）铁钾矾[K_xFe_y(SO₄)_m·nH₂O]常用作工业媒染剂。其组成可用如下方法测定：

①准确称取2.0120g样品配成100mL溶液A。

②准确量取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0.466g。

③准确量取25.00mL溶液A，加入足量的KI溶液，以淀粉为指示剂，用0.1250 mol·L^－1的Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗8.00mL至终点（已知：I₂+2Na₂S₂O₃＝2NaI+Na₂S₄O₆）。

（1）要检验出A溶液中存在的Fe³⁺，可以加入          溶液。

（2）已知室温下BaSO₄的Ksp＝1.1×10^－10，欲使溶液中c(SO₄^2－)≤1.0×10^－5 mol•L^－1，应保持溶液中c(Ba²⁺)≥         mol·L^－1。

（3）步骤③中判断滴定终点的方法是                                         。

（4）通过计算确定铁钾矾的组成（写出计算过程）。

Answer

（1）KSCN（或硫氰化钾）（2分） （2）1.1×10－5 （2分）

（3）滴入最后一滴Na2S2O3溶液时，锥形瓶中溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复（2分）

（4）25.00mLA溶液中：

n(SO42－)＝0.4660g/233g• mol －1=2×10－3mol

n(Fe3+)＝0.1250mol•L－1×8.0×10－3L=1×10－3mol （2分）

根据电荷守恒：n(K+)＝2×2×10－3mol－3×1×10－3mol=1×10－3mol

根据质量守恒，结晶水的物质的量：

[2.0120g×(25/100)－1×10－3mol×(39+56)mol•L－1－2×10－3mol×96g•mol－1]/18g•mol－1

＝1.2×10－2mol （2分）

所以x∶y∶m∶n=1∶1∶2∶12，化学式为：KFe(SO4)2•12H2O

答：样品的组成为KFe(SO4)2•12H2O。 （2分）

【解析】

试题分析：（1）铁离子能与KSCN溶液反应使溶液显红色，所以要检验出A溶液中存在的Fe3+，可以加入KSCN（或硫氰化钾）溶液。

（2）已知室温下BaSO4的Ksp＝1.1×10－10，欲使溶液中c(SO42－)≤1.0×10－5 mol•L－1，则应保持溶液中c(Ba2+)≥＝1.1×10－5mol·L－1。

（3）由于碘遇淀粉显蓝色，所以步骤③中判断滴定终点的方法是滴入最后一滴Na2S2O3溶液时，锥形瓶中溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复。

（4）25.00mLA溶液中：n(SO42－)＝0.4660g/233g• mol －1＝2×10－3mol

n(Fe3+)＝0.1250mol•L－1×8.0×10－3L＝1×10－3mol

根据电荷守恒可知：n(K+)＝2×2×10－3mol－3×1×10－3mol＝1×10－3mol

根据质量守恒可知结晶水的物质的量＝[2.0120g×(25/100)－1×10－3mol×(39+56)mol/L－2×10－3mol×96g/mol]/18g•mol－1＝1.2×10－2mol

所以x∶y∶m∶n＝1∶1∶2∶12

即化学式为KFe(SO4)2•12H2O

考点：考查铁离子检验、滴定实验、溶度积常数应用以及物质化学式测定等