Question

為了測定一置于空氣中的某硫酸酸化的FeSO₄溶液中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28.0 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）通過計算，填寫下表：

c（H+）	c（）	c（Fe2+、Fe3+）

注：c（Fe²⁺、Fe³⁺）表示Fe²⁺和Fe³⁺的總的物質的量的濃度。
（2）計算原溶液中Fe²⁺被氧化的百分率。
（3）當Fe²⁺部分被氧化時，試推導c（Fe²⁺、Fe³⁺）與c（H⁺）、c（）的關系。

Answer 1

（1）0.1 mol·L^-1   0.6 mol·L^-1  0.5 mol·L^-1
（2）40% （3）c（Fe²⁺、Fe³⁺）=c（）-c（H⁺）

（1）由pH=1得c（H⁺）="0.1" mol·L^-1
由+Ba²⁺====BaSO₄↓得
c（）=="0.6" mol·L^-1
因為最終固體物質為Fe₂O₃，
所以n（Fe₂O₃）=="0.05" mol
據鐵元素守恒得：
c（Fe²⁺、Fe³⁺）=="0.5" mol·L^-1
（2）設FeSO₄溶液中含Fe²⁺、Fe³⁺的物質的量分別為x、y，則：

解得
所以FeSO₄溶液中Fe²⁺被氧化的百分率為：×100%=40%
（3）由（1）中c（H⁺）="0.1" mol·L^-1
c（）="0.6" mol·L^-1
c（Fe²⁺、Fe³⁺）="0.5" mol·L^-1
得c（Fe²⁺、Fe³⁺）=c（）-c（H⁺）。