Question

2．硫酸鐵溶液水解可以得到一系列具有凈水作用的堿式硫酸鐵（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O），為測定某堿式硫酸鐵的組成，取5.130g樣品溶于足量鹽酸中，然后加入過量的BaCl₂溶液，經過濾、洗滌、干燥得白色固體5.825g，向上述濾液中加入過量的NaOH溶液，經過濾、洗滌、灼燒得到固體1.600g，該樣品的化學式為（　　）

• A． Fe₂O₃•2SO₃•7H₂O
• B． 4Fe₂O₃•10SO₃•25H₂O
• C． 3Fe₂O₃•6SO₃•20H₂O
• D． 2Fe₂O₃•5SO₃•17H₂O

Answer 1

分析 取5.130g樣品溶于足量鹽酸中，然后加入過量的BaCl₂溶液，經過濾、洗滌、干燥得白色固體5.825gBaSO₄，根據(jù)質量求出其物質的量，然后根據(jù)S原子的守恒即可求向得堿式硫酸鐵（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O）中“SO₃”的物質的量和質量；上述濾液中加入過量的NaOH溶液，經過濾、洗滌、灼燒得到固體1.600g即為Fe₂O₃，根據(jù)轉化過程中鐵元素的守恒可知，堿式硫酸鐵（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O）中“Fe₂O₃”的質量和物質的量，然后再根據(jù)堿式硫酸鐵（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O）的質量共為5.130g，則可知其含有的“H₂O”的質量和物質的量，從而即可求得該樣品的化學式．

解答 解：取5.130g堿式硫酸鐵（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O），溶于足量鹽酸中，則所得的溶液中含F(xiàn)e³⁺和SO₄^2-．加入過量的BaCl₂溶液，經過濾、洗滌、干燥得白色固體5.825g即BaSO₄，其物質的量n=$\frac{5.82g}{233g/mol}$=0.025mol，根據(jù)S原子的守恒即可知堿式硫酸鐵（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O）中“SO₃”的物質的量為0.025mol，質量m=nM=0.025mol×80g/mol=2.00g；
上述濾液中還含有Fe³⁺，加入過量的NaOH溶液，即得Fe（OH）₃沉淀，經過濾、洗滌、灼燒得到固體1.600g即為Fe₂O₃，由于轉化過程中鐵元素的守恒，故堿式硫酸鐵（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O）中“Fe₂O₃”的質量即為1.600g，其物質的量n=$\frac{1.600g}{160g/mol}$=0.01mol．
而堿式硫酸鐵（xFe₂O₃•ySO₃•zH₂O）的質量共為5.130g，則可知其含有的“H₂O”的質量m=5.13g-2.00g-1.600g=1.53g，物質的量n=$\frac{1.53g}{18g/mol}$=0.085mol．
故該樣品中x：y：Z=0.01mol：0.025mol：0.085mol=2：5：17，故選D．

點評 本題考查了復雜化學式的計算，中等難度．搞清反應原理是關鍵，注意在計算過程中守恒思想的運用．