Question

铁盐在工业、农业、医药等领域有重要的价值。

（1）将55.600g绿矾（FeSO₄∙7H₂O，式量为278）在高温下加热，充分反应后生成Fe₂O₃固体和SO₂、SO₃、水的混合气体，则生成Fe₂O₃的质量为        g；SO₂为         mol。

（2）实验室可用以下方法制备摩尔盐晶体[(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O，式量为392]。

Ⅰ．将4.400g铁屑（含Fe₂O₃）与25mL₃mol/L H₂SO₄充分反应后，得到 FeSO₄和H₂SO₄的混合溶液，稀释溶液至100mL，测得其pH=1。

①铁屑中Fe₂O₃的质量分数是         （保留两位小数）。

Ⅱ．向上述100mL溶液中加入与该溶液中FeSO₄等物质的量的(NH₄)₂SO₄晶体，待晶体完全溶解后蒸发掉部分水，冷却至t℃，析出摩尔盐晶体12.360g，剩余溶液的质量为82.560g。

②t℃时，(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O的溶解度是           g/100g水（保留两位小数）。

（3）黄铁矾是难溶于水且不含结晶水的盐，它由两种阳离子和两种阴离子构成。工业上常用生成黄铁矾的方法除去溶液中的Fe₂+，原理是：用氧化剂将Fe₂⁺氧化为Fe₃⁺，Fe₃⁺的水解产物与溶液中某些离子一起生成黄铁矾沉淀。

实验室模拟工业过程的操作如下：

向1L 0.0500mol/L的稀硫酸中加入16.680g绿矾，完全溶解后，依次加入1.065gNaClO₃（式量106.5）和1.610gNa₂SO₄∙10H₂O（式量322），充分反应后，得到9.700g黄铁矾沉淀。所得无色溶液中含有的H+为0.16 mol，SO₄2—为0.075 mol，Cl—为0.01mol。

计算并确定黄铁矾的化学式。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）16（3分）；0.1（3分）

（2）①0.36（或36%）（3分）      ②22.51（3分）

（3）NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆（4分）

【解析】

试题分析：

（1）绿矾（FeSO₄∙7H₂O，式量为278）在高温下加热分解的方程式为2FeSO₄∙7H₂O==Fe₂O₃+SO₂+SO₃+7H₂O，设生成氧化铁的质量是x，二氧化硫的物质的量为y，

Ⅰ、根据题意知，溶液中还有酸剩余，剩余的n（H₂SO₄）=0.1mol/L×0.5×0.1L=0.005mol，则参加反应的n（H₂SO₄）=0.025L×3mol/L-0.005mol=0.07mol，设铁的物质的量是m，氧化铁的质量是n，

（SO₄）₂（OH）₆．

考点：本题涉及物质的量、质量分数等有关计算，难度较大，注意Ⅰ、（1）中铁不仅和稀硫酸反应，还和铁离子反应，往往容易漏掉该反应而导致错误，为易错点．