Question

已知黃鈉鐵礬[Na_xFe_y(SO₄)_m(OH)_n]具有沉淀顆粒大、沉淀速率快、容易過(guò)濾等特點(diǎn)。某研究小組先將某廢水中Fe^2＋氧化為Fe^3＋，再加入Na₂SO₄使其生成黃鈉鐵礬而除去。該小組為測(cè)定黃鈉鐵礬的組成，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

①稱取4.850 g樣品，加鹽酸完全溶解后，配成100.00 mL溶液A；

②量取25.00 mL溶液A，加入足量的KI，用0.2500 mol·L^－1Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定（反應(yīng)為I₂＋2Na₂S₂O₃＝2NaI＋Na₂S₄O₆），消耗30.00 mLNa₂S₂O₃溶液至終點(diǎn)。

③另取25.00 mL溶液A，加足量BaCl₂溶液充分反應(yīng)后，過(guò)濾、洗滌、干燥后得沉淀1.165 g。

（1）該小組不采用生成Fe(OH)₃沉淀的方法除去鐵元素，是因?yàn)樯�成的Fe(OH)₃               。

（2）用Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定時(shí)，使用的指示劑為          ，滴定到終點(diǎn)的顏色變化為          。

（3）通過(guò)計(jì)算確定黃鈉鐵礬的化學(xué)式（寫出計(jì)算過(guò)程）。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）沉淀顆粒小、沉淀速率慢、不容易過(guò)濾等（合理答案均可）（2分）

（2）淀粉溶液（2分）      溶液藍(lán)色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不再恢復(fù)（2分）

（3）NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆（2分）

【解析】

試題分析：（1）因?yàn)辄S鈉鐵礬[Na_xFe_y(SO₄)_m(OH)_n]具有沉淀顆粒大、沉淀速率快、容易過(guò)濾等特點(diǎn)，所以不采用生成Fe(OH)₃沉淀的方法除去鐵元素，，是因?yàn)樯�成的Fe(OH)₃不具備上述優(yōu)點(diǎn)；（2）有碘單質(zhì)參與的反應(yīng)一般用淀粉溶液做指示劑，該滴定滴定碘溶液故現(xiàn)象為溶液藍(lán)色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不再恢復(fù)；

（3）第（1）計(jì)算Fe^3＋的量n(Fe^3＋)=2n(I₂) =n(Na₂S₂O₃)=0.2500 mol·L^-1×30.00 mL×10^-3 L·mL^-1=7.50×10^-3 mol

第（2）計(jì)算SO₄^2－的量n(SO₄^2－)=1.165 g ÷233 g·mol^－1=5.00×10^-3 mol

根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量計(jì)算剩余離子的量

4.850-0.03×56-0.02×96=n(Na⁺)×23+n(OH^-)×17

0.03×3+ n(Na⁺)=2×0.02+n(OH^-)

n(Na⁺)=0.01 mol，n(OH^-)=0.06 mol

計(jì)算各離子物質(zhì)的量的關(guān)系x∶y∶m∶n=n(Na⁺)∶n(Fe³⁺)∶n(SO₄^2-)∶n(OH^-)=1∶3∶2∶6

得出化學(xué)式為NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆。

考點(diǎn)：考查STS中環(huán)境保護(hù)有關(guān)問(wèn)題。