解题思路:(1)根据沉淀溶解平衡常数Ksp=c(SO42-)•c(Ba2+)来计算;
(2)在酸性环境下,高猛酸根离子可以将亚铁离子氧化为三价铁离子;
(3)根据高锰酸根离子和亚铁离子的化学方程式,据高锰酸根离子的量来确定亚铁离子的量,根据元素守恒确定样品的组成情况.
(1)沉淀溶解平衡常数Ksp=c(SO42-)•c(Ba2+),c(Ba2+)=
Ksp
c(SO42−),当c(SO42-)≤1.0×10-5mol•L-1,所以溶液中c(Ba2+)≥1.1×10-5mol/L,故答案为:1.1×10-5;
(2)在酸性环境下,高猛酸根离子可以将亚铁离子氧化为三价铁离子,即MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,当高锰酸钾稍过量时,溶液由无色变为浅紫色;
故答案为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;溶液由无色变为浅紫色;
(3)取25.00mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤,干燥至恒重,得到白色固体0.4660g.根据硫酸根离子守恒,硫酸根离子的物质的量和硫酸钡的物质的量是相等的,即为:[0.4660g/233g/mol]=0.002mol,取25.00mL溶液A,滴加适量稀硫酸,用0.010 0mol•L-1KMnO4溶液滴定至终点,生成Mn2+,消耗KMnO4溶液10.00mL,所以亚铁离子的物质的量为:5×0.01×1×10×10-3=5×10-4mol,根据电荷守恒得:n(Al)=[1/3][2×0.002mol-2×5.0×10-4]=1×10-3mol,根据质量守恒,水的物质的量:[1.8520g×[25ml/100ml]-5.0×10-4mol×56g/mol-1.0×10-3mol×27g/mol-0.002mol×96g/mol]×[1/18]=1.2×10-2mol,所以x:y:z=1:1:24,化学式为:FeSO4•Al2(SO4)3•24H2O;
答:样品的组成为FeSO4•Al2(SO4)3•24H2O.
点评:
本题考点: 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;化学方程式的有关计算.
考点点评: 本题涉及中和滴定、沉淀溶解平衡以及守恒法来确定物质的分子式等知识的综合考查题,要求学生具有分析和解决问题的能力,以及较强的运算能力,题目难度较大.