Question

（12分）酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下

（1）步骤①中Cu₂(OH)₂CO₃ 发生反应的化学方程式为                 。

（2）在步骤③发生的反应中，1mol MnO₂转移2mol 电子，该反应的离子方程式为       。

（3）该小组为测定黄铵铁矾的组成，进行了如下实验：

a．称取4.800 g样品，加盐酸完全溶解后，配成100.00 mL溶液A；

b．量取25.00 mL溶液A，加入足量的KI，用0.2500 mol·L^－1Na₂S₂O₃溶液进行滴定

（反应方程式为I₂＋2Na₂S₂O₃＝2NaI＋Na₂S₄O₆），消耗30.00 mLNa₂S₂O₃溶液至终点。

c．量取25.00 mL溶液A，加入足量的NaOH溶液充分反应后，过滤、洗涤、灼烧得红色粉末0.600g。

d．另取25.00 mL溶液A，加足量BaCl₂溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥得沉淀1.165 g。

①用Na₂S₂O₃溶液进行滴定时，滴定到终点的颜色变化为                    。

②通过计算确定黄铵铁矾的化学式（写出计算过程）。

Answer

（共12分）

（1）Cu2(OH)2CO3+2H2SO4====2CuSO4+CO2↑+3H2O

（2）MnO2+2Fe2++4H+====Mn2++2Fe3++2H2O

（3）① 滴入最后一滴Na2S2O3溶液时，溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不再恢复到原来颜色

②n(Fe3＋)=2n(I2) =n(Na2S2O3)=0.2500 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L·mL-1=7.50×10-3 mol

n(Fe3＋)=2(Fe2O3)=2×0.600g/160g·mol-1=7.50×10-3 mol

n(SO42－)=1.165 g ÷233 g·mol－1=5.00×10-3 mol

100 mL溶液中含有n(Fe3＋)=0.03 mol，n(SO42－)=0.02 mol （2分）

4.800-0.03×56-0.02×96=n(NH4+)×18+n(OH-)×17

0.03×3+ n(NH4+)=2×0.02+n(OH-)

n(NH4+)=0.01 mol，n(OH-)=0.06 mol （2分）

x∶y∶m∶n=n(NH4+)∶n(Fe3+)∶n(SO42-)∶n(OH-)=1∶3∶2∶6

化学式为NH4Fe3(SO4)2(OH)6 （2分）

【解析】

试题分析：（1）步骤①中Cu2(OH)2CO3 与硫酸反应生成硫酸铜、水、二氧化碳，化学方程式为Cu2(OH)2CO3+2H2SO4====2CuSO4+CO2↑+3H2O；

（2）在步骤③发生的反应中，二氧化锰与亚铁离子发生氧化还原反应，1mol MnO2转移2mol 电子，则Mn元素的化合价降低2价，生成锰离子，Fe元素的化合价升高到+3价，则离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+====Mn2++2Fe3++2H2O；

（3）①碘使淀粉变蓝色，所以开始溶液为蓝色，滴入Na2S2O3溶液，溶液的蓝色逐渐褪去，滴入最后一滴Na2S2O3溶液时，溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不再恢复到原来颜色；

②加入足量的KI则铁离子与碘离子反应生成碘单质，再与Na2S2O3溶液发生氧化还原反应，所以2 Fe3+ ～I2～2Na2S2O3，则n(Fe3＋)=2n(I2) =n(Na2S2O3)=0.2500 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L·mL-1=7.50×10-3 mol；红色粉末为氧化铁，则n(Fe3＋)=2(Fe2O3)=2×0.600g/160g·mol-1=7.50×10-3 mol；与氯化钡溶液反应产生硫酸钡沉淀，则n(SO42－)=1.165 g ÷233 g·mol－1=5.00×10-3 mol；

则100 mL溶液中含有n(Fe3＋)= 7.50×10-3mol×4= 0.03 mol，n(SO42－)= 5.00×10-3 mol×4= 0.02 mol ，根据质量守恒和正负化合价代数和为0，得

4.800-0.03×56-0.02×96=n(NH4+)×18+n(OH-)×17

0.03×3+ n(NH4+)=2×0.02+n(OH-)

解得 n(NH4+)=0.01 mol，n(OH-)=0.06 mol

x∶y∶m∶n=n(NH4+)∶n(Fe3+)∶n(SO42-)∶n(OH-)=1∶3∶2∶6

化学式为NH4Fe3(SO4)2(OH)6 。

考点：考查对流程的分析，方程式的书写，物质化学式的计算