Question

聚合硫酸铝铁[Al_aFe_b(OH)_n(SO₄)_m·xH₂O]是一种新型高效净水剂，广泛应用于工业污染水的处理。

（1）聚合硫酸铝铁能够净水的原因是

（2）Al_aFe_b（OH）_m（SO₄）_n•xH₂O中a、b、m、n的代数关系式为_______________________。

（3）为了测定聚合硫酸铝铁的组成，进行如下实验：

步骤一：准确称取8.810g样品溶于150mL 0.100mol•L^-1稀硫酸，恰好完全反应后，加入BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体10.485g；

步骤二：另取相同质量的样品，溶于过量的氢碘酸，以磁力搅拌机搅拌，充分反应后，以0.500mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定至浅黄色，滴入几滴淀粉溶液，再滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液20.00mL．（已知：I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆）

①步骤二中使用磁力搅拌器进行搅拌的目的是________________________。

②通过计算确定聚合硫酸铝铁的化学式（写出计算过程）。

Answer

（1）聚合硫酸铝铁溶于水电离的Al3+、Fe3+可以水解形成胶体，具有吸附性（2）3a+3b=m+2n

（3）①混匀反应物，确保反应完全②Al2Fe(OH)3(SO4)3•24H2O

【解析】

试题分析：（1）聚合硫酸铝铁[AlaFeb(OH)m(SO4)n•xH2O]在水中能够电离出Al3+、Fe3+，Al3+、Fe3+水解形成胶体，胶体具有吸附性，能够吸附水中的悬浮颗粒，从而起到净水的作用；（2）AlaFeb(OH)m(SO4)n•xH2O中中各元素化合价的代数和为0，所以3a+3b+(-1)×m+(-2)×2=0，所以得3a+3b=m+2n；（3）①搅拌可以是反应物混合均匀，有利于反应物充分接触，使反应物完全反应；②n(OH-)=2n(H2SO4)=0.15L×0.100 mol•L-1×2=0.03mol，n(SO42-)=n(BaSO4)-n(H2SO4)=10.4850g/233g•mol−1-0.15L×0.100 mol•L-1=0.03mol，已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，2Fe3++2I-=2Fe2++I2，则2Fe3+～I2～2Na2S2O3，n(Fe3+)=n（Na2S2O3）=0.02L×0.500 mol•L-1=0.01mol，在AlaFeb(OH)m(SO4)n中离子所带电荷守恒，则n(Al3+)=1/3×(0.03mol+0.03mol×2-0.01mol×3)=0.02mol；8.810g样品中水的质量：

m(H2O)=8.810g-0.02mol×27g•mol-1-0.01mol×56 g•mol-1-0.03mol×17 g•mol-1-0.03mol×56 g•mol-1=4.32 g，则n（H2O）=4.32g÷18g/mol=0.24mol，

所以n(Al3+)：n(Fe3+)：n(OH-)：n(SO42-)：n(H2O)=2：1：3：3：24

则硫酸铝铁的化学式为：Al2Fe(OH)3(SO4)3•24H2O。

考点：考查了探究物质的组成、胶体的性质、化合物中化合价的关系.