Question

5．铁钾矾[K_xFe_y（SO₄）_m•nH₂O]（其中Fe元素为+3价）常用作工业媒染剂．其组成可用如下方法测定：
①准确称取10.06g样品（不含杂质）配成100mL溶液A．
②准确量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体2.33g．
③准确量取25.00mL溶液A，加入足量的KI溶液，以淀粉为指示剂，用0.25mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗20.00mL至终点（已知：I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆）．
（1）步骤②中证明沉淀已洗涤干净的操作是取最后一次洗涤滤液，再滴加硝酸银，若溶液中不出现白色沉淀，则沉淀已洗涤干净．
（2）已知室温下BaSO₄的Ksp=1.1×10^-10，欲使溶液中c（SO₄^2-）≤1.0×10^-5mol•L^-1，应保持溶液中c（Ba²⁺）≥1.1×10^-5mol•L^-1．
（3）步骤③中判断滴定终点的方法为当滴入最后一滴Na₂S₂O₃溶液时，锥形瓶中溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复．
（4）通过计算确定铁钾矾的组成（写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）步骤②中沉淀表面主要杂质为为氯离子，可通过判断沉淀表面有没有氯离子判断沉淀是否洗涤干净；
（2）欲使溶液中c（SO₄^2-）≤1.0×10^-5mol•L^-1，应保持溶液中c（Ba²⁺）≥$\frac{Ksp}{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}$，据此计算；
（3）以淀粉为指示剂，淀粉遇碘变蓝，当滴入最后一滴Na₂S₂O₃溶液时，锥形瓶中溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复，即达到滴定终点；
（4）25.00mLA溶液中：
n（SO₄^2-）=0.4660g/233g•mol^-1=2×10^-3mol
n（Fe³⁺）=0.1250mol•L^-1×8.0×10^-3L=1×10^-3mol
根据电荷守恒：n（K⁺）=2×2×10^-3mol-3×1×10^-3mol=1×10^-3mol
根据质量守恒，结晶水的物质的量：
[2.0120g×（25/100）-1×10^-3mol×（39+56）mol•L^-1-2×10^-3mol×96g•mol^-1]/18g•mol^-1
=1.2×10^-2mol
所以x：y：m：n=1：1：2：12，化学式为：KFe（SO₄）₂•12H₂O．

解答 解：（1）步骤②中证明沉淀已洗涤干净的操作是取最后一次洗涤滤液，再滴加硝酸银，若溶液中不出现白色沉淀，则沉淀已洗涤干净，
故答案为：取最后一次洗涤滤液，再滴加硝酸银，若溶液中不出现白色沉淀，则沉淀已洗涤干净；           
（2）欲使溶液中c（SO₄^2-）≤1.0×10^-5mol•L^-1，应保持溶液中c（Ba²⁺）≥$\frac{Ksp}{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}$=$\frac{1.1×10{\;}^{-10}}{1.0×10{\;}^{-5}}$=1.1×10^-5mol•L^-1，
故答案为：1.1×10^-5；
（3）以淀粉为指示剂，淀粉遇碘变蓝，当滴入最后一滴Na₂S₂O₃溶液时，锥形瓶中溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复，即达到滴定终点，
故答案为：当滴入最后一滴Na₂S₂O₃溶液时，锥形瓶中溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复；
（4）25.00mLA溶液中：
n（SO₄^2-）=0.4660g/233g•mol^-1=2×10^-3mol
n（Fe³⁺）=0.1250mol•L^-1×8.0×10^-3L=1×10^-3mol                          
根据电荷守恒：n（K⁺）=2×2×10^-3mol-3×1×10^-3mol=1×10^-3mol
根据质量守恒，结晶水的物质的量：
[2.0120g×（25/100）-1×10^-3mol×（39+56）mol•L^-1-2×10^-3mol×96g•mol^-1]÷18g•mol^-1=1.2×10^-2mol，
所以x：y：m：n=1：1：2：12，化学式为：KFe（SO₄）₂•12H₂O，
答：样品的组成为KFe（SO₄）₂•12H₂O．

点评 本题涉及沉淀的洗涤、滴定原理的应用、铁钾矾的组成等有关计算，难度中等，注意溶度积的应用，计算铁钾矾的组成时要明确测定原理，根据电荷守恒、质量守恒计算出各组成成分的物质的量．