Question

实验室一瓶硫酸亚铁和硫酸铁混合物，取一定量样品溶于水，配成100mL溶液。所得溶液分成二份，在第一份溶液中加入0.5 mol·Lˉ¹氯化钡220mL恰好完全反应；在第二份溶液中通入标准状况下的氯气0.896L，可使Fe²⁺全部变成Fe³⁺。

（1）所取样品中硫酸铁物质的量是____________。

（2）若在第一份溶液完全反应后所得溶液中再加入足量氢氧化钠溶液，所得沉淀经洗涤，在空气中充分灼烧，最后残渣的质量是________。

Answer

0.02mol 8g

【解析】

(1). 在第二份溶液中通入标准状况下的氯气0.896L，发生反应2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，n(Fe2＋)=0.896L÷22.4L/mol×2=0.08mol，则n(FeSO4)=0.08mol，在第一份溶液中加入0.5 mol·Lˉ1氯化钡溶液220mL，发生反应：Ba2＋＋SO42－=BaSO4↓，n(SO42－)=0.5mol/L×0.22L=0.11mol，则Fe2(SO4)3中的n(SO42－)=0.11mol－0.08mol=0.03mol，n[Fe2(SO4)3]=0.01mol，n(Fe3＋)=0.02mol，因所取样品配成的溶液分成两等份，所以所取样品中n[Fe2(SO4)3]=0.01mol×2=0.02mol，故答案为0.02mol；

(2). 每份溶液中含有Fe2＋和Fe3＋的物质的量分别为0.08mol和0.02mol，在第一份溶液完全反应后所得溶液中再加入足量氢氧化钠溶液，所得沉淀经洗涤，在空气中充分灼烧，得到的残渣为Fe2O3，根据铁原子守恒可知，n(Fe2O3)=(0.08+0.02)mol÷2=0.05mol，m(Fe2O3)=0.05mol×160g/mol=8g，故答案为8g。