Question

铁明矾[xFeSO4?yAl2（SO4）3?zH2O]是一种重要化工原料．其组成可通过下列实验测定．①称取1.8520g 样品，

铁明矾[xFeSO4?yAl2（SO4）3?zH2O]是一种重要化工原料．其组成可通过下列实验测定．①称取1.8520g 样品，准确配成100mL溶液A．②量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤，干燥至恒重，得到白色固体0.4660g．③再量取25.00mL溶液A，滴加适量稀硫酸，用0.0100mol?L-1KMnO4溶液滴定至终点，生成Mn2+，消耗KMnO4溶液10.00mL．（1）已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10-10，欲使溶液中c（SO42-）≤1.0×10-5mol?L-1，则应保持溶液中c（Ba2+）≥______mol?L-1．（2）③中发生反应的离子方程式为______，滴定终点的现象是______．（3）通过计算确定样品的组成（必须写出计算过程）．

Answer 1

（1）沉淀溶解平衡常数Ksp=c（SO₄^2-）?c（Ba²⁺ ），c（Ba²⁺ ）=

Ksp

c(SO42?)

，当c（SO₄^2-）≤1.0×10^-5 mol?L^-1，所以溶液中c（Ba²⁺ ）≥1.1×10^-5mol/L，故答案为：1.1×10^-5；
（2）在酸性环境下，高猛酸根离子可以将亚铁离子氧化为三价铁离子，即MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，当高锰酸钾稍过量时，溶液由无色变为浅紫色；
故答案为：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；溶液由无色变为浅紫色；
（3）取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤，干燥至恒重，得到白色固体0.4660g．根据硫酸根离子守恒，硫酸根离子的物质的量和硫酸钡的物质的量是相等的，即为：

0.4660g

233g/mol

=0.002mol，取25.00mL溶液A，滴加适量稀硫酸，用0.010 0mol?L^-1 KMnO₄溶液滴定至终点，生成Mn²⁺，消耗KMnO₄溶液10.00mL，所以亚铁离子的物质的量为：5×0.01×1×10×10^-3=5×10^-4mol，根据电荷守恒得：n（Al）=

1

3

[2×0.002mol-2×5.0×10^-4]=1×10^-3mol，根据质量守恒，水的物质的量：[1.8520g×

25ml

100ml

-5.0×10^-4mol×56g/mol-1.0×10^-3mol×27g/mol-0.002mol×96g/mol]×

1

18

=1.2×10^-2mol，所以x：y：z=1：1：24，化学式为：FeSO₄?Al₂（SO₄）₃?24H₂O；
答：样品的组成为FeSO₄?Al₂（SO₄）₃?24H₂O．