Question

将200mLH₂SO₄和Fe₂(SO₄)₃的混合溶液分成两等份，向其中一份中加入足量铁粉，充 分反应后测得固体质量减少3.36g；向另一份中加入足量BaCl₂溶液，经过滤、洗涤、干燥、称量，得到23.3g白色沉淀。请计算：

(1)原溶液中c(SO₄^2﹣)＝_____。

(2)原溶液中H₂SO₄和Fe₂(SO₄)₃的物质的量之比为_____。

Answer

1.00mol/L 2：1

【解析】

23.3g沉淀为硫酸钡，发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓，根据n=、c=可计算出原溶液中硫酸根离子浓度；

(2)设出H2SO4和Fe2(SO4)3 的物质的量，固体减少的3.36g为Fe，发生反应为2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑，结合(1)中硫酸根离子的物质的量列式计算即可。

(1)每份溶液的体积100mL，生成23.3g沉淀为BaSO4，其物质的量为：n(BaSO4)＝＝0.1mool，原溶液中n(SO42﹣)＝n(BaSO4)＝0.1mol，则c(SO42﹣)＝＝1.00mol/L；

(2)固体质量减少的3.36g为Fe，其物质的量为：＝0.06mol，设H2SO4和Fe2(SO4)3 的物质的量分别为x、y，根据反应2Fe3++Fe＝3Fe2+、Fe+2H+＝Fe2++H2↑可知：①x+y＝0.06mol，根据硫酸根离子守恒可知：②x+3y＝0.1mol，联立①②解得：x＝0.04mol、y＝0.02mol，溶液具有均一性，则原溶液中H2SO4和Fe2(SO4)3的物质的量之比＝0.04mol：0.02mol＝2：1。