Question

11．某硫酸盐在纺织、鞣革等工业上有广泛用途．它的组成可表达为K_xCr_y（SO₄）_z•nH₂O（其中Cr为+3价）．为测定它的组成可通过下列实验：
①准确称取9.9800g 样品，配制成100.00mL 溶液A．
②准确量取25.00mL 溶液A，加入足量的四苯硼酸钠{Na[B（C₆H₅）₄]}溶液至沉淀完全，…，得到白色固体四苯硼酸钾1.7900g．
该反应的离子方程式为：K⁺+[B（C₆H₅）₄]^-=K[B（C₆H₅）₄]↓．
③准确量取25.00mL 溶液A，用足量BaCl₂溶液处理，最后得硫酸钡质量为2.3300g．
（1）已知室温下 K[B（C₆H₅）₄]的K_sp=2.5×10^-13，欲使溶液中c（K⁺）降至1.0×10^-6 mol•L^-1，此时溶液中c{[B（C₆H₅）₄]^-}=2.5×10^-7mol•L^-1．
（2）上述实验步骤②中“…”代表的实验操作名称依次为过滤、洗涤、干燥、称量．
（3）通过计算确定样品的化学式KCr（SO₄）₂•12H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据K_sp=c（K⁺）×c{[B（C₆H₅）₄]^-}，结合c（K⁺）降至1.0×10^-6 mol•L^-1进行求算；
（2）实验步骤②是从溶液中获得一定质量的固体，需要经过过滤、洗涤、干燥、称量操作；
（3）根据题意可知，9.9800g样品中含有：n（K⁺）=1.7900g×4/358 g•mol^-1=0.02000mol，n（SO₄^2-）=2.3300g×4/233 g•mol^-1=0.04000mol，由电荷守恒知：3n（Cr³⁺）+n（K⁺）=2n（SO₄^2-），可得n（Cr³⁺）=（0.04000mol×2-0.02000mol）×$\frac{1}{3}$=0.02000mol，n（H₂O）=（9.9800g-0.02000mol×39 g•mol^-1-0.04000mol×96g•mol^-1-0.02000mol×52 g•mol^-1）÷18g•mol^-1=0.2400mol，据此可确定各离子和水的物质的量之比，进而确定化学式．

解答 解：（1）根据 K_sp[B（C₆H₅）₄]=2.5×10^-13=c（K⁺）×c{[B（C₆H₅）₄]^-}，将c（K⁺）=1.0×10^-6mol•L^-1带入可得cc{[B（C₆H₅）₄]^-}=2.5×10^-7mol/L，
故答案是：2.5×10^-7；
（2）从溶液中获得一定质量的固体需要经过过滤、洗涤、干燥、称量操作，故答案为：过滤、洗涤、干燥、称量；
（3）根据题意可知，9.9800g样品中含有：n（K⁺）=1.7900g×4/358 g•mol^-1=0.02000mol，n（SO₄^2-）=2.3300g×4/233 g•mol^-1=0.04000mol，由电荷守恒知：3n（Cr³⁺）+n（K⁺）=2n（SO₄^2-），可得n（Cr³⁺）=（0.04000mol×2-0.02000mol）×$\frac{1}{3}$=0.02000mol，n（H₂O）=（9.9800g-0.02000mol×39 g•mol^-1-0.04000mol×96g•mol^-1-0.02000mol×52 g•mol^-1）÷18g•mol^-1=0.2400mol，所以n（K⁺）：n（Cr³⁺）：n（SO₄^2-）：n（H₂O）=0.02000mol：0.02000mol：0.04000mol：0.2400mol=1：1：2：12，所以样品的化学式为：KCr（SO₄）₂•12H₂O，
故答案为：KCr（SO₄）₂•12H₂O．

点评 本题考查了溶度积的计算和化学式的推断，中等难度，注意利用电荷守恒来确定铬离子物质的量．