Question

5．鐵鉀礬[K_xFe_y（SO₄）_m•nH₂O]（其中Fe元素為+3價）常用作工業(yè)媒染劑．其組成可用如下方法測定：
①準(zhǔn)確稱取10.06g樣品（不含雜質(zhì)）配成100mL溶液A．
②準(zhǔn)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2.33g．
③準(zhǔn)確量取25.00mL溶液A，加入足量的KI溶液，以淀粉為指示劑，用0.25mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗20.00mL至終點（已知：I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆）．
（1）步驟②中證明沉淀已洗滌干凈的操作是取最后一次洗滌濾液，再滴加硝酸銀，若溶液中不出現(xiàn)白色沉淀，則沉淀已洗滌干凈．
（2）已知室溫下BaSO₄的Ksp=1.1×10^-10，欲使溶液中c（SO₄^2-）≤1.0×10^-5mol•L^-1，應(yīng)保持溶液中c（Ba²⁺）≥1.1×10^-5mol•L^-1．
（3）步驟③中判斷滴定終點的方法為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液時，錐形瓶中溶液藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)．
（4）通過計算確定鐵鉀礬的組成（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）步驟②中沉淀表面主要雜質(zhì)為為氯離子，可通過判斷沉淀表面有沒有氯離子判斷沉淀是否洗滌干凈；
（2）欲使溶液中c（SO₄^2-）≤1.0×10^-5mol•L^-1，應(yīng)保持溶液中c（Ba²⁺）≥$\frac{Ksp}{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}$，據(jù)此計算；
（3）以淀粉為指示劑，淀粉遇碘變藍(lán)，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液時，錐形瓶中溶液藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)，即達(dá)到滴定終點；
（4）25.00mLA溶液中：
n（SO₄^2-）=0.4660g/233g•mol^-1=2×10^-3mol
n（Fe³⁺）=0.1250mol•L^-1×8.0×10^-3L=1×10^-3mol
根據(jù)電荷守恒：n（K⁺）=2×2×10^-3mol-3×1×10^-3mol=1×10^-3mol
根據(jù)質(zhì)量守恒，結(jié)晶水的物質(zhì)的量：
[2.0120g×（25/100）-1×10^-3mol×（39+56）mol•L^-1-2×10^-3mol×96g•mol^-1]/18g•mol^-1
=1.2×10^-2mol
所以x：y：m：n=1：1：2：12，化學(xué)式為：KFe（SO₄）₂•12H₂O．

解答 解：（1）步驟②中證明沉淀已洗滌干凈的操作是取最后一次洗滌濾液，再滴加硝酸銀，若溶液中不出現(xiàn)白色沉淀，則沉淀已洗滌干凈，
故答案為：取最后一次洗滌濾液，再滴加硝酸銀，若溶液中不出現(xiàn)白色沉淀，則沉淀已洗滌干凈；           
（2）欲使溶液中c（SO₄^2-）≤1.0×10^-5mol•L^-1，應(yīng)保持溶液中c（Ba²⁺）≥$\frac{Ksp}{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}$=$\frac{1.1×10{\;}^{-10}}{1.0×10{\;}^{-5}}$=1.1×10^-5mol•L^-1，
故答案為：1.1×10^-5；
（3）以淀粉為指示劑，淀粉遇碘變藍(lán)，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液時，錐形瓶中溶液藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)，即達(dá)到滴定終點，
故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液時，錐形瓶中溶液藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)；
（4）25.00mLA溶液中：
n（SO₄^2-）=0.4660g/233g•mol^-1=2×10^-3mol
n（Fe³⁺）=0.1250mol•L^-1×8.0×10^-3L=1×10^-3mol                          
根據(jù)電荷守恒：n（K⁺）=2×2×10^-3mol-3×1×10^-3mol=1×10^-3mol
根據(jù)質(zhì)量守恒，結(jié)晶水的物質(zhì)的量：
[2.0120g×（25/100）-1×10^-3mol×（39+56）mol•L^-1-2×10^-3mol×96g•mol^-1]÷18g•mol^-1=1.2×10^-2mol，
所以x：y：m：n=1：1：2：12，化學(xué)式為：KFe（SO₄）₂•12H₂O，
答：樣品的組成為KFe（SO₄）₂•12H₂O．

點評 本題涉及沉淀的洗滌、滴定原理的應(yīng)用、鐵鉀礬的組成等有關(guān)計算，難度中等，注意溶度積的應(yīng)用，計算鐵鉀礬的組成時要明確測定原理，根據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒計算出各組成成分的物質(zhì)的量．