Question

【题目】铁钾矾[KxFey(SO4)m·nH2O]常用作工业媒染剂。其组成可用如下方法测定：

①准确称取2.0120g样品配成100mL溶液A。

②准确量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.466g。

③准确量取25.00mL溶液A，加入足量的KI溶液，以淀粉为指示剂，用0.1250 mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定，消耗8.00mL至终点（已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6）。

（1）要检验出A溶液中存在的Fe3+，可以加入____________溶液。

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

（3）步骤③中判断滴定终点的方法是_____________________。

（4）通过计算确定铁钾矾的组成（写出计算过程）________________。

Answer 1

【答案】KSCN（或硫氰化钾） 1.1×10－5 滴入最后一滴Na2S2O3溶液时，锥形瓶中溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复 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

根据电荷守恒：n(K+)＝2×2×10－3mol－3×1×10－3mol=1×10－3mol

根据质量守恒，结晶水的物质的量：

[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，化学式为：KFe(SO4)212H2O

答：样品的组成为KFe(SO4)212H2O。

【解析】

（1）检验Fe3+可以用硫氰化钾溶液。

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

（3）碘遇淀粉变蓝。

（4）根据步骤②确定SO42-的物质的量，根据步骤③确定Fe3+的物质的量，根据电荷守恒确定K+的物质的量，最后得到水的物质的量，得出铁钾矾的化学式。

（1）检验出A溶液中存在的Fe3+，加入KSCN（或硫氰化钾），出现血红色，故答案为KSCN（或硫氰酸钾）；

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

（3）以淀粉为指示剂，淀粉遇碘变蓝，当滴入最后一滴Na2S2O3溶液时，锥形瓶中溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复，即达到滴定终点，故答案为当滴入最后一滴Na2S2O3溶液时，锥形瓶中溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复；

（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

根据电荷守恒：n（K+）=2×2×10-3mol-3×1×10-3mol=1×10-3mol

根据质量守恒，结晶水的物质的量：

[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，化学式为：KFe（SO4）212H2O，

答：样品的组成为KFe（SO4）212H2O。