Question

某結晶水合物含有兩種陽離子和一種陰離子。稱取兩份質量均為1.96 g的該結晶水合物，分別制成溶液。一份加入足量Ba（OH）₂溶液，生成白色沉淀，隨即沉淀變為灰綠色，最后帶有紅褐色；加熱該混合物，逸出能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體；用稀鹽酸處理沉淀物，經洗滌和干燥，得到白色固體2.33 g。另一份加入含0.001 mol KMnO₄的酸性溶液，MnO恰好完全被還原為Mn²⁺。

請回答以下問題：

（1）該結晶水合物中含有的兩種陽離子是_________和_________，陰離子是_________。

（2）試通過計算確定結晶水合物的化學式。

Answer 1

解析：（1）由題意可知，結晶水合物中含有Fe²⁺、NH和SO。

（2）n（SO）==0.01 mol  5Fe²⁺+MnO+8H⁺====5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O

n（Fe²⁺）=0.001 mol×5=0.005 mol

根據電荷守恒可得：

n（NH）+2n（Fe²⁺）=2n（SO）

n（NH）=0.01 mol

m（H₂O）=1.96 g－0.01 mol×96 g·mol^－1－0.005 mol×56 g·mol^－1－0.01 mol×18 g·mol^－1=0.54 g

n（H₂O）=0.03 mol

n（NH）∶n（Fe²⁺）∶n（SO）∶n（H₂O）=2∶1∶2∶6。該結晶水合物的化學式為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂·6H₂O或（NH₄）₂SO₄·FeSO₄·6H₂O。

答案：（1）NH  Fe²⁺  SO

（2）（NH₄）₂Fe(SO₄)₂·6H₂O或(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O