Question

某結晶水合物是一種復鹽，含有兩種陽離子和一種陰離子．稱取兩份質量均為96g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，隨即沉淀轉變為灰綠色，最后變為紅褐色，用足量稀鹽酸處理沉淀物，經洗滌和干燥，得到白色
固體2.33g．另一份加入含0.001molKMnO₄的酸性溶液，MnO₄^-恰好全部被還原為Mn²⁺．
加熱該結晶水合物，產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體
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______．
（2）1.96g結晶水合物中陰離子的物質的量為______．
（3）求該結晶水合物的化學式（寫出計算過程）．

Answer 1

【答案】分析：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，說明含有Fe²⁺離子，加熱該混合物，逸出0.224L（標準狀況）能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，說明含有NH₄⁺，用稀鹽酸處理沉淀物，經洗滌和干燥，得到白色固體2.33g，說明含有SO₄^2-，根據各物質的量和所發生的氧化還原反應進一步推斷可能的化學式．
解答：解：（1）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，說明含有Fe²⁺離子，加熱該混合物，逸出0.224L（標準狀況）能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，說明含有NH₄⁺，用稀鹽酸處理沉淀物，經洗滌和干燥，得到白色固體2.33g，說明含有SO₄^2-，故答案為：NH₄⁺；Fe²⁺；
（2）由題中信息可知1.96g的該結晶水合物中：
n（NH₄⁺）==0.01mol，質量為：m（NH₄⁺）=0.01mol×18g/mol=0.18g，
n（SO₄^2-）==0.01mol，
故答案為：0.01mol；
（3）KMnO₄的酸性溶液具有氧化性，與Fe²⁺發生氧化還原反應，根據得失電子的物質的量相等，
則有：0.001mol×（7-2）=n×（3-2），即n=0.005mol，即Fe²⁺的物質的量為0.005mol，
質量為：0.005mol×56g/mol=0.28g，
所以結晶水合物中水的質量為：1.96g-0.18g-0.96g-0.28g=0.54g，n（H₂O）==0.03mol，
所以，1.96g的該結晶水合物中：
m（NH₄⁺）：n（Fe²⁺）：n（SO₄^2-）：n（H₂O）=0.01mol：0.005mol：0.01mol：0.03mol=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]，
故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O；[或（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]．
點評：本題考查離子的檢驗和推斷，題目難度中等，注意從守恒的角度推斷結晶水合物的化學式．