Question

某研究小组同学通过下列流程制取不溶于水和稀硫酸的黄钾铵铁矾[KNH₄Fe_x(SO₄)_y(OH)_z]，并通过实验测定样品中黄钾铵铁矾的有关组成。

实验测定：

①称取一定质量的样品加入稀盐酸中充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成l00mL溶液A；

②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9.32g；

③量取25.00mL溶液A，加入足量KI，用2.000mol·L^﹣1Na₂S₂O₃溶液进行滴定(已知反应为I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆，消耗30.00mL Na₂S₂O₃溶液至终点。

(1)在[KNH₄Fe_x(SO₄)_y(OH)_z]中x、y、z的代数关系式为                  。

(2)若加入H₂SO₄将pH调节为2，则溶液c(Fe³⁺)应为          mol·L^﹣1。(已知Ksp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^﹣38)

(3)实验测定②中检验沉淀是否完全的方法是                。

(4)根据以上实验数据计算样品中的n(Fe³⁺)∶n(SO₄^2﹣)。(写出计算过程)

Answer

(1)3x+2=2y+z (2)0.04 (3)静置，取生成沉淀后的上层清液1-2ml，滴加用盐酸酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则表明沉淀已完全 (4)3:2

【解析】

试题分析：(1)在[KNH4Fex(SO4)y(OH)z]中，K元素化合价+1价，N元素化合价-3价，H元素化合价+1价，SO42-化合价代数和为-2价，OH-化合价代数和为-1价，+1+(-3)+(+1)×4++3x+(-2y)+(-1×z)=0，x、y、z的代数关系式为：3x+2=2y+z；

(2)若加入H2SO4将pH调节为2，c(OH-)==10-12mol/L，Ksp[Fe(OH)3])=4.0x10-38=c(Fe3+)c3(OH-)，c(Fe3+)==0.04mol/L；

(3)实验测定②，检验沉淀是否完全的方法是：静置，取生成沉淀后的上层清液1-2ml，滴加用盐酸酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则表明沉淀已完全；

(4)①称取一定质量的样品加入稀盐酸中充分溶解，将所得溶液转移至容器瓶并配制成l00.00mL 溶液A；②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9.32g；③量取25.00mL溶液A，加入足量KI，用2.000mol•L-1Na2S2O3溶液进行滴定(已知反应为I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6，消耗30.00mL Na2S2O3溶液至终点；25ml溶液中硫酸根离子物质的量和硫酸钡物质的量相同，n(SO42-)=n(BaSO4)==0.04mol，

2Fe3+～I2～2Na2S2O3

2 1 2

n(Fe3+)=2n(I2)=n(Na2S2O3)=2.000mol/L×0.03L=0.06mol，

样品中的n(Fe3+)：n(SO42-)=0.06mol：0.04mol=3：2。

考点：无机工业流程，涉及溶度积的应用、离子检验等。