Question

【題目】黃鈉鐵礬[NaaFeb(SO4)c(OH)d]具有沉淀顆粒大、沉淀速率快、容易過濾等特點。某研究小組先將某廢水中Fe2＋氧化為Fe3＋，再加入Na2SO4使其生成黃鈉鐵礬而除去鐵。為測定黃鈉鐵礬的組成，該小組進行了如下實驗：

①稱取12.125 g樣品，加鹽酸完全溶解后，配成250.00 mL溶液A。

②量取25.00 mL溶液A，加入足量的KI，再用0.2500 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2(反應原理為I2＋2Na2S2O3＝2NaI＋Na2S4O6)，消耗30.00 mL Na2S2O3溶液至終點。

③另取50.00 mL溶液A，加入足量BaCl2溶液充分反應后，過濾，將所得沉淀洗滌、干燥后，稱得其質(zhì)量為2.330 g。

（1）NaaFeb(SO4)c(OH)d中a、b、c、d之間的代數(shù)關系式為 。

（2）通過計算確定黃鈉鐵礬的化學式(寫出計算過程)。

Answer 1

【答案】（1）a＋3b＝2c＋d

（2）黃鈉鐵礬的化學式為NaFe3(SO4)2(OH)6

【解析】試題分析：（1）根據(jù)電荷守恒a＋3b＝2c＋d

（2）由相關反應知：n(Fe3＋)=2n(I2)=n(Na2S2O3)250 mL溶液A中：

n(Fe3＋)＝0.2500 mol·L－1×30.00 mL×10－3 L·mL－1×10＝7.50×10－2mol

n(SO2－4)＝2.330g ÷233 g·mol－1×5＝5.00×10－2mol

根據(jù)質(zhì)量守恒有：

n(Na+)×23 g·mol－1＋n(OH－)×17 g·mol－1

＝12.125 g－7.50×10－2mol×56 g·mol－1－5.00×10－2mol×96 g·mol－1

根據(jù)電荷守恒有：

n(Na+)＋7.50×10－2mol×3＝5.00×10－2mol×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

黃鈉鐵礬的化學式為NaFe3(SO4)2(OH)6