Question

硫酸亚铁与氢氧化钠制备氢氧化亚铁的过程中会出现一种绿色物质A（只含Fe、S、O、H四种元素）．称取此物质32.200g，用稀盐酸溶液恰好完全溶解后，配成250mL样品溶液待用．
（1）硫酸亚铁片可以用于治疗缺铁性贫血症，每片含铁元素0.111g，则一瓶60片的药品中硫酸亚铁的质量为______g．
（2）移取样品溶液50.00mL，加入0.560g铁粉正好完全反应，得到溶液B（假设溶液体积不变）．根据以上数据可计算出32.200g A物质中铁离子的物质的量为______mol．
（3）将B溶液稀释成500mL后取出20.00mL，用0.0250mol．L^-1 KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液22.40mL．试计算：
（1）B溶液中Fe²⁺的物质的量浓度．
（2）32.200g A物质中亚铁离子的物质的量．
（4）移取样品溶液100.00mL，加入足量BaCl₂溶液，过滤、烘干、冷却，得固体9.320g．根据计算结果写出A的化学式．

Answer 1

解：（1）60片药品中铁元素的质量=0.111g×60=6.66g，则一瓶60片的药品中硫酸亚铁的质量==18.077g，
故答案为：18.077；
（2）0.560g铁粉的物质的量==0.01mol，发生反应Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，故50mL溶液中铁离子的物质的量=0.01mol×2=0.02mol，250mL溶液中铁离子的物质的量=0.02mol×=0.1mol，即32.200g A物质中铁离子的物质的量为0.1mol，
故答案为：0.1；
（3）①B溶液含有亚铁离子，发生反应5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，令B溶液中Fe²⁺的物质的量浓度为cmol/L，稀释后浓度为0.1mol/L，则：
5Fe²⁺～～～～～～～～～～MnO₄^-
5 1
0.1cmol/L×0.02L 0.0250mol．L^-1×0.02240L
故5：1=0.1cmol/L×0.02L：0.0250mol．L^-1×0.02240L，
解得c=1.4mol/L，
答：B溶液中Fe²⁺的物质的量浓度1.4mol/L；
②50mLB溶液中亚铁离子的物质的量=1.4mol/L×0.05L=0.07mol，根据（2）中计算可得50mL样品溶液中反应生成的亚铁离子的物质的量=0.01mol×3=0.03mol，故计算50mL样品中含有的亚铁离子物质的量=0.07mol-0.03mol=0.04mol，故250mL溶液中亚铁离子的物质的量=0.04mol×=0.2mol，即32.200g A物质中亚铁离子的物质的量为0.2mol，
答：32.200g A物质中亚铁离子的物质的量为0.2mol；
（4）得固体9.320g为硫酸钡，硫酸钡的物质的量==0.04mol，故250mL溶液中硫酸根的物质的量═0.04mol×=0.1mol，即32.200g A物质中硫酸根的物质的量为0.1mol，
故写成氧化物形式，有氧化铁、氧化亚铁、三氧化硫、水，
氧化铁为0.05mol，质量为0.05mol×160g/mol=8g，
氧化亚铁为0.2mol，质量为0.2mol×72g/mol=14.4g，
三氧化硫为0.1mol，质量为0.1mol×80g/mol=8g
故水的质量为32.2g-8g-14.4g-8g=1.8g，物质的量=0.1mol，
故n（Fe₂O₃）：n（FeO）：n（SO₃）：n（H₂O）=0.05mol：0.2mol：0.1mol：0.1mol=1：4：2：2，
故A的化学式可以写成Fe₂O₃?4FeO?2SO₃?2H₂O，
答：A的化学式为Fe₂O₃?4FeO?2SO₃?2H₂O．
分析：（1）计算60片药品中铁元素的质量，再根据硫酸亚铁中铁元素的质量分数计算；
（2）根据n=计算0.560g铁粉的物质的量，发生反应Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，据此计算50mL溶液中铁离子的物质的量，进而计算250mL溶液中铁离子的物质的量；
（3）①B溶液含有亚铁离子，发生反应5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，令B溶液中Fe²⁺的物质的量浓度为cmol/L，稀释后浓度为0.1mol/L，根据方程式计算；
②根据n=cV计算50mLB溶液中亚铁离子的物质的量，根据（2）中计算可得50mL样品溶液中反应生成的亚铁离子的物质的量，进而计算50mL样品中含有的亚铁离子物质的量，进而计算250mL溶液中亚铁离子的物质的量；
（4）得固体9.320g为硫酸钡，根据n=计算硫酸钡的物质的量，进而计算250mL溶液中硫酸根的物质的量，
故写成氧化物形式，有氧化铁、氧化亚铁、三氧化硫、水，计算水的质量，进而计算水的物质的量，确定氧化铁、氧化亚铁、三氧化硫、水的物质的量之比，据此书写．
点评：本题考查混合物的有关计算、滴定计算，过程复杂，计算量很大，对学生的心理素质有很高的要求，难度很大，为易错题目．