Question

為測定一種復合氧化物型的磁性粉末材料的組成，稱取12.52 g樣品，將其全部溶于過量稀硝酸后，配成100 mL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 g固體。在余下的50 mL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 g固體。

（1）計算該磁性材料中氧元素的質量分數。

（2）確定該材料的化學式。

Answer 1

解析：設12.52 g樣品中所含鋇原子和鐵原子的物質的量分別為x、y，則有關系式：

   Ba      ～ BaSO₄             2Fe       ～ Fe₂O₃

1 mol          233 g             2 mol         160 g

  x             4.66 g×2           y           3.20 g×2

解得：x=0.04 mol           y=0.08 mol

(1)磁性材料中氧元素的質量為：

12.52 g-0.04 mol×137 g·mol^-1-0.08 mol×56 g·mol^-1=2.56 g

磁性材料中氧元素的質量分數為：

×100%=20.45%

(2) 12.52 g樣品中所含氧原子的物質的量為：

=0.16 mol

該磁性材料中n(Ba)∶n (Fe)∶n (O)=0.04∶0.08∶0.16=1∶2∶4

則該磁性材料的化學式為BaFe₂O₄（或BaO·Fe₂O₃）。

答案：（1）20.45%

（2）BaFe₂O₄（或BaO·Fe₂O₃）