Question

【題目】鐵鉀礬[KxFey(SO4)m·nH2O]常用作工業媒染劑。其組成可用如下方法測定：

①準確稱取2.0120g樣品配成100mL溶液A。

②準確量取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0.466g。

③準確量取25.00mL溶液A，加入足量的KI溶液，以淀粉為指示劑，用0.1250 mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定，消耗8.00mL至終點（已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6）。

（1）要檢驗出A溶液中存在的Fe3+，可以加入____________溶液。

（2）已知室溫下BaSO4的Ksp＝1.1×10－10，欲使溶液中c(SO42－)≤1.0×10－5 molL－1，應保持溶液中c(Ba2+)≥__________mol·L－1。

（3）步驟③中判斷滴定終點的方法是_____________________。

（4）通過計算確定鐵鉀礬的組成（寫出計算過程）________________。

Answer 1

【答案】KSCN（或硫氰化鉀） 1.1×10－5 滴入最后一滴Na2S2O3溶液時，錐形瓶中溶液藍色褪去，且半分鐘內不恢復 25.00mLA溶液中：

n(SO42－)＝0.4660g/233g mol－1=2×10－3mol

n(Fe3+)＝0.1250molL－1×8.0×10－3L=1×10－3mol

根據電荷守恒：n(K+)＝2×2×10－3mol－3×1×10－3mol=1×10－3mol

根據質量守恒，結晶水的物質的量：

[2.0120g×(25/100)－1×10－3mol×(39+56)molL－1－2×10－3mol×96gmol－1]/18gmol－1

＝1.2×10－2mol

所以x∶y∶m∶n=1∶1∶2∶12，化學式為：KFe(SO4)212H2O

答：樣品的組成為KFe(SO4)212H2O。

【解析】

（1）檢驗Fe3+可以用硫氰化鉀溶液。

（2）根據BaSO4的Ksp＝1.1×10－10和溶液中的c(SO42－)≤1.0×10－5 molL－1，計算c(Ba2+)。

（3）碘遇淀粉變藍。

（4）根據步驟②確定SO42-的物質的量，根據步驟③確定Fe3+的物質的量，根據電荷守恒確定K+的物質的量，最后得到水的物質的量，得出鐵鉀礬的化學式。

（1）檢驗出A溶液中存在的Fe3+，加入KSCN（或硫氰化鉀），出現血紅色，故答案為KSCN（或硫氰酸鉀）；

（2）欲使溶液中c（SO42-）≤1.0×10-5molL-1，應保持溶液中c（Ba2+）≥=1.1×10-5molL-1，故答案為1.1×10-5；

（3）以淀粉為指示劑，淀粉遇碘變藍，當滴入最后一滴Na2S2O3溶液時，錐形瓶中溶液藍色褪去，且半分鐘內不恢復，即達到滴定終點，故答案為當滴入最后一滴Na2S2O3溶液時，錐形瓶中溶液藍色褪去，且半分鐘內不恢復；

（4）25.00mLA溶液中：n（SO42-）=0.4660g/233gmol-1=2×10-3mol

n（Fe3+）=0.1250molL-1×8.0×10-3L=1×10-3mol

根據電荷守恒：n（K+）=2×2×10-3mol-3×1×10-3mol=1×10-3mol

根據質量守恒，結晶水的物質的量：

[2.0120g×（25/100）-1×10-3mol×（39+56）molL-1-2×10-3mol×96gmol-1]÷18gmol-1=1.2×10-2mol，

所以x：y：m：n=1：1：2：12，化學式為：KFe（SO4）212H2O，

答：樣品的組成為KFe（SO4）212H2O。