Question

【题目】黄钠铁矾[NaaFeb（SO4）c（OH）d]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点．某研究小组先将某废水中Fe2+氧化为Fe3+ ， 再加入Na2SO4使其生成黄钠铁矾而除去铁．为测定黄钠铁矾的组成，该小组进行了如下实验：
①称取12.125g样品，加盐酸完全溶解后，配成250.00mL溶液A．
②量取25.00mL溶液A，加入足量的KI，再用0.2500molL﹣1Na2S2O3溶液滴定生成的I2（反应原理为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6），消耗30.00mL Na2S2O3溶液至终点．
③另取50.00mL溶液A，加入足量BaCl2溶液充分反应后，过滤，将所得沉淀洗涤、干燥后，称得其质量为2.330g．
（1）NaaFeb（SO4）c（OH）d中a、b、c、d之间的代数关系式为 ．
（2）通过计算确定黄钠铁矾的化学式（写出计算过程）．

Answer 1

【答案】
（1）a+3b=2c+d
（2）解：由相关反应知：n（Fe3+）=2n（I2）=n（Na2S2O3）

250 mL溶液A中：

n（Fe3+）=n（Na2S2O3）=0.2500 molL﹣1×30.00 mL×10﹣3LmL﹣1×10=7.50×10﹣2 mol

n（SO42﹣）= ×5=5.00×10﹣2mol

根据质量守恒有：

n（Na+）×23 gmol﹣1+n（OH﹣）×17 gmol﹣1

=12.125 g﹣7.50×10﹣2 mol×56 gmol﹣1﹣5.00×10﹣2 mol×96 gmol﹣1

根据电荷守恒有：

n（Na+）+7.50×10﹣2 mol×3=5.00×10﹣2 mol×2+n（OH﹣）

解得：

n（Na+）=0.025 mol

n（OH﹣）=0.150 mol

a：b：c：d=n（Na+）：n（Fe3+）：n（SO2﹣4）：n（OH﹣）=1：3：2：6

黄钠铁矾的化学式为NaFe3（SO4）2（OH）6．

答：黄钠铁矾的化学式为NaFe3（SO4）2（OH）6

【解析】解：（1）由题给信息，将某废水中Fe2+氧化为Fe3+ ， 再加入Na2SO4使其生成黄钠铁矾而除去，黄钠铁矾[NaaFeb（SO4）c（OH）d]中铁元素化合价为+3价，元素化合价代数和为0，a+3b﹣2c﹣d=0，得到a+3b=2c+d；所以答案是：a+3b=2c+d；