Question

铁明矾[xFeSO₄·yAl₂(SO₄)₃·zH₂O]常用于制备高效的复合型高效混凝剂。其组成可通过下列实验测定。

①称取18.520 g 样品，准确配成100 mL溶液A。

②量取25.00 mL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4.660 g。

③再量取25.00 mL溶液A，滴加适量稀硫酸，用0.1000 mol·L^－1KMnO₄溶液滴定至终点，生成Mn^2＋，消耗KMnO₄溶液10.00 mL。

（已知FeSO₄ 、Al₂(SO₄)₃ 的式量分别是152、342）

（1）在25.00mL试样中，n(SO₄^2-)             mol，n(Fe²⁺)            mol。

（2）铁明矾的化学式为                     。

Answer

（1）2.000×10-2

（2）5.000×10-3（有效数字不作要求）FeSO4·Al2(SO4)3·24H2O（各2分）

【解析】

试题分析：（1）取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl­溶液至沉淀完全，过滤、洗涤，干燥至恒重，得到白色固体4.660g．根据硫酸根离子守恒，硫酸根离子的物质的量和硫酸钡的物质的量是相等的，即为：4.660g÷233g/mol=0.02mol；取25.00mL溶液A，滴加适量稀硫酸，用0.10 0mol/L KMnO4溶液滴定至终点，生成Mn2+，消耗KMnO4溶液10.00mL，在酸性环境下，高猛酸根离子可以将亚铁离子氧化为三价铁离子，则根据方程式可知

MnO4-+8H++5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O

1 5

0.100mol/L×0.01L n

所以亚铁离子的物质的量为：n=5×0.100mol/L×0.01L=5×10-3mol。

（2）100ml溶液中n（SO42－）=0.02mol×100/25=0.08mol

n（Fe2＋）=5×10-3mol×100/25=-0.02mol

根据化学式xFeSO4·yAl2（SO4）3·zH2O可知x：y=1：1，所以根据质量守恒可知水的物质的量＝

＝0.48mol

所以x：y：z=1：1：24，因此化学式为FeSO4·Al2(SO4)3·24H2O。

【考点定位】本题主要是考查物质组成的实验测定方法和过程分析计算

【名师点晴】该题的解题思路是依据原子守恒计算微粒的物质的量，注意守恒法在化学计算中的主要作用。而答题关键是利用质量守恒定律得出水的物质的量，另外根据化学式判断出硫酸铝的物质的量是另一个关键点。