Question

2．为测定一种复合氧化物材料的组成．称取12.52g样品，将其全部溶于过量稀硝酸后，配成100ml溶液．取其一半，加入过量K₂SO₄溶液，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、烘干后得4.66克固体．在余下的50毫升溶液中加入少许KSCN溶液，显红色；如果加入过量NaOH溶液，则生成红褐色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20克固体．计算确定该材料的化学式为BaO•Fe₂O₃．

Answer 1

分析 根据题意可知4.66g固体是硫酸钡的质量，计算出其中的钡元素的质量，3.20g固体是Fe₂O₃的质量，计算出其中的铁元素的质量，混合氧化物中氧元素的质量=12.52g-钡元素的质量×2-铁元素的质量×2，通过n=$\frac{m}{M}$计算Ba、Fe、O三种元素的物质的量，根据物质的量的比值确定分子式．

解答 解：混合氧化物加入硫酸钾溶液得到白色沉淀，硫酸盐只有硫酸钡不溶，所以4.66g固体是硫酸钡的质量，则硫酸钡中钡元素的质量：4.66g×$\frac{137}{233}$×100%=2.74g，
混合氧化物中加入氢氧化钠得到红褐色沉淀，红褐色沉淀只有氢氧化铁，所以3.20g是Fe₂O₃的质量，则Fe₂O₃中铁元素的质量：3.20g×$\frac{112}{160}$×100%=2.24g，
所以氧元素质量：12.52g-2.74g×2-2.24g×2=2.56g，
n（Ba）=$\frac{2.74g×2}{137g/mol}$=0.04mol，n（Fe）=$\frac{2.24g×2}{56g/mol}$=0.08mol，n（O）=$\frac{2.56g}{16g/mol}$=0.16mol，
则分子式中N（Ba）：N（Fe）：n（O）=0.04mol：0.08mol：0.16mol=1：2：4，因此分子式为BaFe₂O₄，以氧化物的形式表示为BaO•Fe₂O₃，
故答案为：BaO•Fe₂O₃．

点评 本题考查复杂化学式的确定，侧重于元素化合物的性质的应用，解答本题的关键是要知道4.66g固体是硫酸钡的质量，3.20g固体是氢氧化铁的质量，题目难度中等．