Question

硫酸亞鐵與氫氧化鈉制備氫氧化亞鐵的過程中會出現(xiàn)一種綠色物質A（只含F(xiàn)e、S、O、H四種元素）．稱取此物質32.200g，用稀鹽酸溶液恰好完全溶解后，配成250mL樣品溶液待用．
（1）硫酸亞鐵片可以用于治療缺鐵性貧血癥，每片含鐵元素0.111g，則一瓶60片的藥品中硫酸亞鐵的質量為______g．
（2）移取樣品溶液50.00mL，加入0.560g鐵粉正好完全反應，得到溶液B（假設溶液體積不變）．根據以上數據可計算出32.200g A物質中鐵離子的物質的量為______mol．
（3）將B溶液稀釋成500mL后取出20.00mL，用0.0250mol．L^-1 KMnO₄溶液滴定至終點，消耗KMnO₄溶液22.40mL．試計算：
（1）B溶液中Fe²⁺的物質的量濃度．
（2）32.200g A物質中亞鐵離子的物質的量．
（4）移取樣品溶液100.00mL，加入足量BaCl₂溶液，過濾、烘干、冷卻，得固體9.320g．根據計算結果寫出A的化學式．

Answer 1

解：（1）60片藥品中鐵元素的質量=0.111g×60=6.66g，則一瓶60片的藥品中硫酸亞鐵的質量==18.077g，
故答案為：18.077；
（2）0.560g鐵粉的物質的量==0.01mol，發(fā)生反應Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，故50mL溶液中鐵離子的物質的量=0.01mol×2=0.02mol，250mL溶液中鐵離子的物質的量=0.02mol×=0.1mol，即32.200g A物質中鐵離子的物質的量為0.1mol，
故答案為：0.1；
（3）①B溶液含有亞鐵離子，發(fā)生反應5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，令B溶液中Fe²⁺的物質的量濃度為cmol/L，稀釋后濃度為0.1mol/L，則：
5Fe²⁺～～～～～～～～～～MnO₄^-
5 1
0.1cmol/L×0.02L 0.0250mol．L^-1×0.02240L
故5：1=0.1cmol/L×0.02L：0.0250mol．L^-1×0.02240L，
解得c=1.4mol/L，
答：B溶液中Fe²⁺的物質的量濃度1.4mol/L；
②50mLB溶液中亞鐵離子的物質的量=1.4mol/L×0.05L=0.07mol，根據（2）中計算可得50mL樣品溶液中反應生成的亞鐵離子的物質的量=0.01mol×3=0.03mol，故計算50mL樣品中含有的亞鐵離子物質的量=0.07mol-0.03mol=0.04mol，故250mL溶液中亞鐵離子的物質的量=0.04mol×=0.2mol，即32.200g A物質中亞鐵離子的物質的量為0.2mol，
答：32.200g A物質中亞鐵離子的物質的量為0.2mol；
（4）得固體9.320g為硫酸鋇，硫酸鋇的物質的量==0.04mol，故250mL溶液中硫酸根的物質的量═0.04mol×=0.1mol，即32.200g A物質中硫酸根的物質的量為0.1mol，
故寫成氧化物形式，有氧化鐵、氧化亞鐵、三氧化硫、水，
氧化鐵為0.05mol，質量為0.05mol×160g/mol=8g，
氧化亞鐵為0.2mol，質量為0.2mol×72g/mol=14.4g，
三氧化硫為0.1mol，質量為0.1mol×80g/mol=8g
故水的質量為32.2g-8g-14.4g-8g=1.8g，物質的量=0.1mol，
故n（Fe₂O₃）：n（FeO）：n（SO₃）：n（H₂O）=0.05mol：0.2mol：0.1mol：0.1mol=1：4：2：2，
故A的化學式可以寫成Fe₂O₃?4FeO?2SO₃?2H₂O，
答：A的化學式為Fe₂O₃?4FeO?2SO₃?2H₂O．
分析：（1）計算60片藥品中鐵元素的質量，再根據硫酸亞鐵中鐵元素的質量分數計算；
（2）根據n=計算0.560g鐵粉的物質的量，發(fā)生反應Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，據此計算50mL溶液中鐵離子的物質的量，進而計算250mL溶液中鐵離子的物質的量；
（3）①B溶液含有亞鐵離子，發(fā)生反應5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，令B溶液中Fe²⁺的物質的量濃度為cmol/L，稀釋后濃度為0.1mol/L，根據方程式計算；
②根據n=cV計算50mLB溶液中亞鐵離子的物質的量，根據（2）中計算可得50mL樣品溶液中反應生成的亞鐵離子的物質的量，進而計算50mL樣品中含有的亞鐵離子物質的量，進而計算250mL溶液中亞鐵離子的物質的量；
（4）得固體9.320g為硫酸鋇，根據n=計算硫酸鋇的物質的量，進而計算250mL溶液中硫酸根的物質的量，
故寫成氧化物形式，有氧化鐵、氧化亞鐵、三氧化硫、水，計算水的質量，進而計算水的物質的量，確定氧化鐵、氧化亞鐵、三氧化硫、水的物質的量之比，據此書寫．
點評：本題考查混合物的有關計算、滴定計算，過程復雜，計算量很大，對學生的心理素質有很高的要求，難度很大，為易錯題目．