Question

【題目】M 是由兩種陽離子、一種陰離子和結晶水組成的化合物。某學習小組的同學對該化合物進行了研究。

Ⅰ、取 M 的樣品配成溶液，溶液呈棕黃色。將溶液分成三份，做了下列 3 組實驗，分別檢出 A、B、C 三種離子。請完成下表中的空格：

組別	操作	實驗現象	檢出的離子
第1組	加入足量的NaOH溶液并加熱	產生的氣體使濕潤的紅色石蕊試紙變藍	A：_____
第 2 組	加入KSCN溶液	溶液呈_____色	B：Fe3+
第3組	加入_____和 BaCl2 溶液	有白色沉淀生成	C：

Ⅱ．取 9.640g M 配成溶液，加入足量的NaOH溶液，得到紅褐色沉淀，將沉淀過濾、洗滌、灼燒，冷卻后稱量。經過4次灼燒，稱量得到的紅棕色固體的質量數據如表所示。

實驗次數	第1次	第2次	第3次	第4次
質量 (g )	1.630	1.610	1.600	1.600

(1)灼燒和稱量時需用圖所示的儀器，它們的名稱分別是：

①_____②_____

(2)查閱資料并分析可知紅棕色固體為Fe2O3，根據上表數據，可算得Fe2O3的準確質量為_____g。

(3)另取 9.640g M 配成溶液，加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀，將沉淀過濾、洗滌、干燥，稱得其質量為9.320g。小組同學提出 A、B、C 三種離子的物質的量存在以下關系：n (A )+3n (B )＝2n (C)，他們依據的原理是_____。

(4)分析整個實驗過程，可以確定M的化學式為_____。

Answer 1

【答案】NH4+ 血紅 稀鹽酸 坩堝 電子天平 1.600 電荷守恒 NH4Fe (SO4 )212H2O

【解析】

Ⅰ、第1組加入足量的 NaOH 溶液并加熱產生的氣體使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，說明生成氨氣；

第 2 組加入 KSCN 溶液，如溶液呈血紅色，說明含有Fe3+；

第3組檢驗SO42﹣，應加入鹽酸和氯化鋇；

Ⅱ、由表中數據可知紅棕色固體為Fe2O3，質量為1.600g，可計算n (Fe3+ )，另取 9.640g M 配成溶液，加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀，將沉淀過濾、洗滌、干燥，稱得其質量為9.320g，應為BaSO4，可計算n (SO42﹣)，根據電荷守恒n (A )+3n (B )＝2n (C )可計算n (NH4+ )，結合質量守恒計算結晶水，可計算M的化學式。

Ⅰ、第1組加入足量的 NaOH 溶液并加熱產生的氣體使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，說明生成氨氣，則溶液中存在NH4+；

第 2 組加入KSCN溶液，如溶液呈血紅色，說明含有Fe3+；

第3組檢驗SO42﹣，應加入鹽酸和氯化鋇，

故答案為：NH4+；血紅；稀鹽酸；

Ⅱ、 (1 )由儀器圖可知Ⅰ為坩堝，Ⅱ為電子天平，故答案為：坩堝；電子天平；

(2 )加熱到質量穩定時，可知氧化鐵的質量為1.600g，故答案為：1.600；

(3 )溶液中存在的離子分別為NH4+、Fe3+、SO42﹣，存在n (NH4+ )+3n (Fe3+ )＝2n (SO42﹣ )，為電荷守恒關系，故答案為：電荷守恒；

(4 )Fe2O3質量為1.600g，n (Fe3+ )＝2×＝0.02mol，BaSO4質量為9.320g，n (SO42﹣)＝＝0.04mol，由n (NH4+ )+3n (Fe3+ )＝2n (SO42﹣ )，可知n (NH4+ )＝0.02mol，則由質量守恒可知n (H2O )＝

＝0.24mol，

則n (NH4+ )：n (Fe3+ )：n (SO42﹣ )：n (H2O )＝0.02：0.02：0.04：0.24＝1：1：2：12，

所以M的化學式為NH4Fe (SO4 )212H2O，故答案為：NH4Fe (SO4 )212H2O。