问题 计算题

铁盐在工业、农业、医药等领域有重要的价值。

(1)将55.600g绿矾(FeSO4∙7H2O,式量为278)在高温下加热,充分反应后生成Fe2O3固体和SO2、SO3、水的混合气体,则生成Fe2O3的质量为        g;SO2        mol。

(2)实验室可用以下方法制备摩尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,式量为392]。

Ⅰ.将4.400g铁屑(含Fe2O3)与25mL3mol/L H2SO4充分反应后,得到 FeSO4和H2SO4的混合溶液,稀释溶液至100mL,测得其pH=1。

①铁屑中Fe2O3的质量分数是         (保留两位小数)。

Ⅱ.向上述100mL溶液中加入与该溶液中FeSO4等物质的量的(NH4)2SO4晶体,待晶体完全溶解后蒸发掉部分水,冷却至t℃,析出摩尔盐晶体12.360g,剩余溶液的质量为82.560g。

②t℃时,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度是          g/100g水(保留两位小数)。

(3)黄铁矾是难溶于水且不含结晶水的盐,它由两种阳离子和两种阴离子构成。工业上常用生成黄铁矾的方法除去溶液中的Fe2+,原理是:用氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+的水解产物与溶液中某些离子一起生成黄铁矾沉淀。

实验室模拟工业过程的操作如下:

向1L 0.0500mol/L的稀硫酸中加入16.680g绿矾,完全溶解后,依次加入1.065gNaClO3(式量106.5)和1.610gNa2SO4∙10H2O(式量322),充分反应后,得到9.700g黄铁矾沉淀。所得无色溶液中含有的H+为0.16 mol,SO42—为0.075 mol,Cl—为0.01mol。

计算并确定黄铁矾的化学式。

答案

(1)16(3分);0.1(3分)

(2)①0.36(或36%)(3分)     ②22.51(3分)

(3)NaFe3(SO4)2(OH)6(4分)

题目分析:

(1)绿矾(FeSO4∙7H2O,式量为278)在高温下加热分解的方程式为2FeSO4∙7H2O==Fe2O3+SO2+SO3+7H2O,设生成氧化铁的质量是x,二氧化硫的物质的量为y,

Ⅰ、根据题意知,溶液中还有酸剩余,剩余的n(H2SO4)=0.1mol/L×0.5×0.1L=0.005mol,则参加反应的n(H2SO4)=0.025L×3mol/L-0.005mol=0.07mol,设铁的物质的量是m,氧化铁的质量是n,

(SO42(OH)6

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