Question

2．為測定一種復合氧化物材料的組成．稱取12.52g樣品，將其全部溶于過量稀硝酸后，配成100ml溶液．取其一半，加入過量K₂SO₄溶液，生成白色沉淀，經過濾、洗滌、烘干后得4.66克固體．在余下的50毫升溶液中加入少許KSCN溶液，顯紅色；如果加入過量NaOH溶液，則生成紅褐色沉淀，將沉淀過濾、洗滌、灼燒后得3.20克固體．計算確定該材料的化學式為BaO•Fe₂O₃．

Answer 1

分析 根據題意可知4.66g固體是硫酸鋇的質量，計算出其中的鋇元素的質量，3.20g固體是Fe₂O₃的質量，計算出其中的鐵元素的質量，混合氧化物中氧元素的質量=12.52g-鋇元素的質量×2-鐵元素的質量×2，通過n=$\frac{m}{M}$計算Ba、Fe、O三種元素的物質的量，根據物質的量的比值確定分子式．

解答 解：混合氧化物加入硫酸鉀溶液得到白色沉淀，硫酸鹽只有硫酸鋇不溶，所以4.66g固體是硫酸鋇的質量，則硫酸鋇中鋇元素的質量：4.66g×$\frac{137}{233}$×100%=2.74g，
混合氧化物中加入氫氧化鈉得到紅褐色沉淀，紅褐色沉淀只有氫氧化鐵，所以3.20g是Fe₂O₃的質量，則Fe₂O₃中鐵元素的質量：3.20g×$\frac{112}{160}$×100%=2.24g，
所以氧元素質量：12.52g-2.74g×2-2.24g×2=2.56g，
n（Ba）=$\frac{2.74g×2}{137g/mol}$=0.04mol，n（Fe）=$\frac{2.24g×2}{56g/mol}$=0.08mol，n（O）=$\frac{2.56g}{16g/mol}$=0.16mol，
則分子式中N（Ba）：N（Fe）：n（O）=0.04mol：0.08mol：0.16mol=1：2：4，因此分子式為BaFe₂O₄，以氧化物的形式表示為BaO•Fe₂O₃，
故答案為：BaO•Fe₂O₃．

點評 本題考查復雜化學式的確定，側重于元素化合物的性質的應用，解答本題的關鍵是要知道4.66g固體是硫酸鋇的質量，3.20g固體是氫氧化鐵的質量，題目難度中等．