Question

為測定一置于空氣中的某硫酸酸化的FeSO₄溶液中的Fe²⁺被氧化的百分率，某同學準確量取pH=1(忽略Fe²⁺、Fe³⁺的水解)的FeSO₄溶液200 mL，加入過量BaCl₂溶液，充分反應后過濾、洗滌、干燥，得到沉淀27.96 g；再另取同樣的FeSO₄溶液200 mL，向其中加入過量NaOH溶液，攪拌使其充分反應，待沉淀全部變為紅褐色后，過濾、洗滌并灼燒所得固體，最終得固體8.0 g。

(1)計算該FeSO₄溶液中各離子的物質的量濃度并填寫下表：

c( H+)/mol-1	c( SO42-)/mol-1	c(Fe2+、Fe3+)/mol-1

注：表示Fe²⁺和Fe³⁺的總的物質的量濃度

(2)計算原溶液中Fe²⁺被氧化的百分率。

Answer 1

(1)

c( H+)/mol-1	c( SO42-)/mol-1	c(Fe2+、Fe3+)/mol-1
0.1	0.6	0.5

(2)根據電荷守恒有：

2?c(Fe²⁺)+3?c(Fe³⁺)+c(H⁺)=2?c(SO₄^2－)

代入(1)中所求數據：

2?c(Fe²⁺)+3?c(Fe³⁺)=1.1 mol?L^-1

又c(Fe²⁺)+c(Fe³⁺)=0.5 mol?L^-1

解得：c(Fe²⁺)=0.4 mol?L^-1，c(Fe³⁺)=0.1 mol?L^-1             

Fe²⁺被氧化的百分率為：×100%=20%