Question

【題目】黃鈉鐵礬[NaaFeb（SO4）c（OH）d]具有沉淀顆粒大、沉淀速率快、容易過濾等特點．某研究小組先將某廢水中Fe2+氧化為Fe3+ ， 再加入Na2SO4使其生成黃鈉鐵礬而除去鐵．為測定黃鈉鐵礬的組成，該小組進行了如下實驗：
①稱取12.125g樣品，加鹽酸完全溶解后，配成250.00mL溶液A．
②量取25.00mL溶液A，加入足量的KI，再用0.2500molL﹣1Na2S2O3溶液滴定生成的I2（反應原理為I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6），消耗30.00mL Na2S2O3溶液至終點．
③另取50.00mL溶液A，加入足量BaCl2溶液充分反應后，過濾，將所得沉淀洗滌、干燥后，稱得其質量為2.330g．
（1）NaaFeb（SO4）c（OH）d中a、b、c、d之間的代數關系式為 ．
（2）通過計算確定黃鈉鐵礬的化學式（寫出計算過程）．

Answer 1

【答案】
（1）a+3b=2c+d
（2）解：由相關反應知：n（Fe3+）=2n（I2）=n（Na2S2O3）

250 mL溶液A中：

n（Fe3+）=n（Na2S2O3）=0.2500 molL﹣1×30.00 mL×10﹣3LmL﹣1×10=7.50×10﹣2 mol

n（SO42﹣）= ×5=5.00×10﹣2mol

根據質量守恒有：

n（Na+）×23 gmol﹣1+n（OH﹣）×17 gmol﹣1

=12.125 g﹣7.50×10﹣2 mol×56 gmol﹣1﹣5.00×10﹣2 mol×96 gmol﹣1

根據電荷守恒有：

n（Na+）+7.50×10﹣2 mol×3=5.00×10﹣2 mol×2+n（OH﹣）

解得：

n（Na+）=0.025 mol

n（OH﹣）=0.150 mol

a：b：c：d=n（Na+）：n（Fe3+）：n（SO2﹣4）：n（OH﹣）=1：3：2：6

黃鈉鐵礬的化學式為NaFe3（SO4）2（OH）6．

答：黃鈉鐵礬的化學式為NaFe3（SO4）2（OH）6

【解析】解：（1）由題給信息，將某廢水中Fe2+氧化為Fe3+ ， 再加入Na2SO4使其生成黃鈉鐵礬而除去，黃鈉鐵礬[NaaFeb（SO4）c（OH）d]中鐵元素化合價為+3價，元素化合價代數和為0，a+3b﹣2c﹣d=0，得到a+3b=2c+d；所以答案是：a+3b=2c+d；