为了测定一置于空气中的某硫酸酸化的FeSO4溶液中Fe2+被氧化的百分率,某同学准确量取pH=1(忽略Fe2+、Fe3+的水解)的FeSO4溶液200 mL,加入过量BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到沉淀28.0 g;再另取同样的FeSO4溶液200 mL,向其中加入过量NaOH溶液,搅拌使其充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧所得固体,最终得固体8.0 g。
(1)通过计算,填写下表:
c(H+) | c() | c(Fe2+、Fe3+) |
(2)计算原溶液中Fe2+被氧化的百分率。
(3)当Fe2+部分被氧化时,试推导c(Fe2+、Fe3+)与c(H+)、c()的关系。
(1)0.1 mol·L-1 0.6 mol·L-1 0.5 mol·L-1
(2)40% (3)c(Fe2+、Fe3+)=c()-c(H+)
(1)由pH=1得c(H+)="0.1" mol·L-1
由+Ba2+====BaSO4↓得
c()=="0.6" mol·L-1
因为最终固体物质为Fe2O3,
所以n(Fe2O3)=="0.05" mol
据铁元素守恒得:
c(Fe2+、Fe3+)=="0.5" mol·L-1
(2)设FeSO4溶液中含Fe2+、Fe3+的物质的量分别为x、y,则:
解得
所以FeSO4溶液中Fe2+被氧化的百分率为:×100%=40%
(3)由(1)中c(H+)="0.1" mol·L-1
c()="0.6" mol·L-1
c(Fe2+、Fe3+)="0.5" mol·L-1
得c(Fe2+、Fe3+)=c()-c(H+)。