Question

11．為測定一種復合氧化物型的磁性粉末材料的組成，稱取12.52g樣品，將其全部溶于過量稀硝酸后，配成100.00mL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4.66g固體．在余下的50.00mL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3.20g固體．則：
（1）磁性粉末材料中氧元素的質量分數是20.45%．
（2）該磁性材料溶于足量稀鹽酸后溶液中的陽離子有鋇離子、鐵離子和氫離子．

Answer 1

分析 根據題意可知4.66g固體是硫酸鋇的質量，再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，再用氧元素的質量除以12.52g，求化學式時根據各元素的質量除以相對原子質量，求出原子個數比來．

解答 解：（1）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，所以氧元素質量分數為$\frac{2.56}{12.52}$×100%=20.45%，
故答案為：20.45%；
（2）由鋇元素質量為：2.74g，鐵元素質量為：2.24g，氧元素質量為：2.65g，所以鋇、鐵、氧原子個數比為：$\frac{2.74}{137}$：$\frac{2.24}{56}$：$\frac{2.56}{16}$=1：2：4 所以化學式為：BaFe₂0₄或BaO•Fe₂0₃，根據化合代數和為零，鐵為+3價，所以溶于足量稀鹽酸后溶液中的陽離子有鋇離子、鐵離子和氫離子，故答案為：鋇離子、鐵離子和氫離子．

點評 本題考查化學式的計算方法，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．