Question

9．黃銨鐵礬可用于治理酸性廢水，其化學式可表示為（NH₄）_xFe_y（SO₄）_n（OH）_m．取一定量黃銨鐵礬樣品，將其溶于50mL2mol/L H₂SO₄中，再加水稀釋至250mL溶液．取出25mL稀釋后的溶液，加入足量的NaOH并加熱，收集到224mL氣體（已換算成標注狀況，假定產生的氣體全部逸出），將同時產生的沉淀過濾、洗滌，向濾液中加入足量BaCl₂溶液，生成的白色沉淀6.99g．另取出25mL稀釋后的溶液，先將Fe³⁺還原為Fe²⁺，再用0.2000mol/LK₂Cr₂O₇標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液25.00ml．該黃銨鐵礬樣品中m：n的比值為（已知：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O）（　　）

• A． 1：2
• B． 1：3
• C． 3：4
• D． 1：4

Answer 1

分析 根據生成的氨氣的體積求出NH₄⁺的物質的量；
根據加入足量BaCl₂溶液，生成的白色沉淀的質量求出含有的SO₄^2-的物質的量，但由于溶液中的硫酸根還來自于 H₂SO₄溶液，故據此求出黃銨鐵礬提供的SO₄^2-的物質的量；
黃銨鐵釩中鐵為+3價．另取出25mL稀釋后的溶液，先將Fe³⁺還原為Fe²⁺，然后加入0.2000mol/LK₂Cr₂O₇標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液25.00ml，
由根據反應消耗K₂Cr₂O₇標準溶液的物質的量求出溶液中n（Fe²⁺），而n（Fe²⁺）=n（Fe³⁺）．
即可氣促胡25mL的溶液中n（NH₄⁺）：n（Fe³⁺）：n（SO₄^2-），然后根據化合物的化合價的代數和為0可解得m，據此分析．

解答 解：在25mL溶液中含有的NH₄⁺的物質的量為n（NH₄⁺）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol；
加入足量BaCl₂溶液，生成的白色沉淀6.99g，故溶液中含有的SO₄^2-的物質的量為n（SO₄^2-）=$\frac{6.99g}{233g/mol}$=0.03mol，而由于溶液中的硫酸根還來自于 H₂SO₄溶液，且來自于硫酸溶液的SO₄^2-的物質的量為n（SO₄^2-）=$\frac{2mol/L×0.05L}{10}$=0.01mol，故黃銨鐵礬提供的SO₄^2-的物質的量為0.02mol；
黃銨鐵釩中鐵為+3價．另取出25mL稀釋后的溶液，先將Fe³⁺還原為Fe²⁺，然后加入0.2000mol/LK₂Cr₂O₇標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液25.00ml，
由根據反應Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O可知，由于反應消耗K₂Cr₂O₇標準溶液的物質的量n=CV=0.2mol/L×0.025L=0.005mol，故25mL溶液中n（Fe³⁺）=0.005mol×6=0.03mol．
即25mL的溶液中n（NH₄⁺）：n（Fe³⁺）：n（SO₄^2-）=1：3：2，即x：y：n=1：3：2，根據化合物的化合價的代數和為0可知：1×1+3×3=2×2+m，解得m=6．
故n：m=2：6=1：3．
故選B．

點評 本題綜合考查了化學方程式的有關計算，綜合性較強，難度較大，仔細審題、注意實驗數據的處理是關鍵．