（2013•上海二模）铁盐在工业、农业、医药等领域有重要的价值．

（2013•上海二模）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．
（2）t℃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0.16mol，SO₄^2-为0.075mol，Cl^-为0.01mol．
计算并确定黄铁矾的化学式．

yori_p 1年前已收到1个回答举报

lirshcoffee 幼苗

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解题思路：（1）根据绿矾和氧化铁、二氧化硫的关系式计算；
Ⅰ、（1）先根据溶液的pH计算剩余硫酸的物质的量，再根据方程式计算氧化铁的质量，根据质量分数公式计算氧化铁的质量分数；
Ⅱ、（2）根据原子守恒计算生成硫酸亚铁的物质的量及莫尔盐的物质的量，根据析出的晶体计算溶液中莫尔盐的质量，再根据溶解度公式计算其溶解度；
（3）根据原子守恒计算黄铁矾中含有的元素，再根据原子守恒计算黄铁矾的摩尔质量，根据其摩尔质量计算含有的氢氧根离子个数，从而得出其化学式．

（1）绿矾（FeSO₄∙7H₂O，式量为278）在高温下加热分解的方程式为2FeSO₄∙7H₂O

高温
.
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，
2FeSO₄∙7H₂O

高温
.
Fe₂O₃+SO₂+SO₃+7H₂O
（278×2）g160g 1mol
55.600g x y
x=[55.600g×160g
(278×2)g=16g，y=
55.600g×1mol
(278×2)g=0.1mol，
答：氧化铁的质量是16g，二氧化硫的物质的量是0.1mol；
Ⅰ、（1）根据题意知，溶液中还有酸剩余，剩余的n（H₂SO₄）=0.1mol/L×
1/2]×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，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
1mol 1mol
（m-n）mol （m-n）mol
Fe+Fe₂O₃+3H₂SO₄=3FeSO₄+3H₂O
1mol 1mol 3mol
nmo nmol 3nmol
根据固体的质量和硫酸的物质的量列方程组为：

56m+160n＝4.400
m−n+3n＝0.07，

m＝0.05
n＝0.01
铁屑中Fe₂O₃的质量分数=[0.01mol×160g/mol/4.400g]×100%=35.71%，
故答案为：35.71%；
Ⅱ、（2）根据以上结合原子守恒知，n（FeSO₄）=n（Fe）+2n（Fe₂O₃）=（0.05+0.02）mol=0.07mol，根据莫尔盐的化学式知，n（（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O）=n（FeSO₄）=0.07mol，溶液中莫尔盐的质量=0.07mol×392g/mol-12.360g=15.08g，
设莫尔盐的溶解度为x，
x
100＝

点评：
本题考点： pH的简单计算；溶解度、饱和溶液的概念；氧化还原反应的计算；有关混合物反应的计算．

考点点评：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．

1年前

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