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【题目】黄钠铁矾[NaaFeb(SO4c(OH)d]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点.某研究小组先将某废水中Fe2+氧化为Fe3+ , 再加入Na2SO4使其生成黄钠铁矾而除去铁.为测定黄钠铁矾的组成,该小组进行了如下实验:
①称取12.125g样品,加盐酸完全溶解后,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(反应原理为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),消耗30.00mL Na2S2O3溶液至终点.
③另取50.00mL溶液A,加入足量BaCl2溶液充分反应后,过滤,将所得沉淀洗涤、干燥后,称得其质量为2.330g.
(1)NaaFeb(SO4c(OH)d中a、b、c、d之间的代数关系式为
(2)通过计算确定黄钠铁矾的化学式(写出计算过程).

【答案】
(1)a+3b=2c+d
(2)解:由相关反应知: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

根据质量守恒有:

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

根据电荷守恒有:

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

黄钠铁矾的化学式为NaFe3(SO42(OH)6

答:黄钠铁矾的化学式为NaFe3(SO42(OH)6


【解析】解:(1)由题给信息,将某废水中Fe2+氧化为Fe3+ , 再加入Na2SO4使其生成黄钠铁矾而除去,黄钠铁矾[NaaFeb(SO4c(OH)d]中铁元素化合价为+3价,元素化合价代数和为0,a+3b﹣2c﹣d=0,得到a+3b=2c+d;所以答案是:a+3b=2c+d;

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编号

实验操作

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