Question

4．黄色固体聚合硫酸铁（SPFS）是一种重要的无机高分子絮凝剂，极易溶于水，作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用．SPFS可表示成SPFS可表示成Fe_x（OH）_y（SO₄）₂•nH₂O．工业上常用的一种制备流程为：
绿矾$→_{酸性介质}^{NaClO_{3}}$   $\stackrel{水解、聚合}{→}$  $\stackrel{减压蒸发}{→}$SPFS
取5.39g某固体聚合硫酸铁溶解于水，向其中加入过量的BaCl₂溶液到沉淀完全，经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀8.155g，向上述滤液中加入NH₃•H₂O，调节溶液pH=6，经过滤、洗涤、干燥得Fe₂O₃固体2.000g．确定该固体聚合硫酸铁样品的化学式．（写计算过程）

Answer 1

分析 n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{8.155g}{233g/mol}$=0.035 mol，
n（Fe³⁺）=2n（Fe₂O₃）=$\frac{2.000g}{160g/mol}$×2=0.025 mol，
根据电荷守恒得：n（OH^-）=3n（Fe³⁺）-2 n（SO₄^2-）=0.005 mol，
则n（H₂O）═$\frac{5.39g-96g/mol×0.035mol-56g/mol×0.025mol-17g/mol×0.005mol}{18g/mol}$=0.028mol，
根据n（Fe³⁺）、n（OH^-）、n（SO₄^2-）、n（H₂O）之比确定化学式．

解答 解：n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{8.155g}{233g/mol}$=0.035 mol，
n（Fe³⁺）=2n（Fe₂O₃）=$\frac{2.000g}{160g/mol}$×2=0.025 mol，
根据电荷守恒得：n（OH^-）=3n（Fe³⁺）-2 n（SO₄^2-）=0.005 mol，
则n（H₂O）═$\frac{5.39g-96g/mol×0.035mol-56g/mol×0.025mol-17g/mol×0.005mol}{18g/mol}$=0.028mol，
根据n（Fe³⁺）、n（OH^-）、n（SO₄^2-）、n（H₂O）之比确定化学式．则n（Fe³⁺）：n（OH^-）：n（SO₄^2-）：n（H₂O）=0.025mol：0.005mol：0.035mol：0.028mol=25：5：35：28
即化学式为Fe₂₅（OH）₅（SO₄）₃₅•28H₂O
答：固体聚合硫酸铁样品的化学式为Fe₂₅（OH）₅（SO₄）₃₅•28H₂O．

点评 本题考查化学方程式的计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，明确各个物理量之间的关系式是解本题关键，注意利用电荷守恒确定n（OH^-），为易错题．