Question

某結(jié)晶水合物含有兩種陽離子和一種陰離子．稱取兩份質(zhì)量均為1.96g的該結(jié)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?yōu)榛揖G色，最后帶有紅褐色；加熱該混合物，逸出0.224L（標準狀況）能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體；用稀鹽酸處理沉淀物，經(jīng)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^-恰好完全被還原為Mn²⁺．
請回答以下問題：
（1）該結(jié)晶水合物中含有的兩種陽離子是

NH₄⁺

和

Fe²⁺

，陰離子是

SO₄^2-

．
（2）該結(jié)晶水合物的化學(xué)式

（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O；[或（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]

．

Answer 1

分析：一份加入足量Ba（OH）₂溶液，生成白色沉淀，隨即沉淀變?yōu)榛揖G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?jié)駶櫟募t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(jīng)洗滌和干燥，得到白色固體2.33g，說明含有SO₄^2-，根據(jù)各物質(zhì)的量和所發(fā)生的氧化還原反應(yīng)進一步推斷可能的化學(xué)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?yōu)榛揖G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?jié)駶櫟募t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(jīng)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⁺；SO₄^2-；
（2）由題中信息可知1.96g的該結(jié)晶水合物中：
n（NH₄⁺）=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，質(zhì)量為：m（NH₄⁺）=0.01mol×18g/mol=0.18g，
n（SO₄^2-）=

2.33g

233g/mol

=0.01mol，質(zhì)量為：m（SO₄^2-）=0.01mol×96g/mol=0.96g，
KMnO₄的酸性溶液具有氧化性，與Fe²⁺發(fā)生氧化還原反應(yīng)，
根據(jù)得失電子的物質(zhì)的量相等，
則有：0.001mol×（7-2）=n×（3-2）
n=0.005mol，即Fe²⁺的物質(zhì)的量為0.005mol，質(zhì)量為：0.005mol×56g/mol=0.28g，
所以結(jié)晶水合物中水的質(zhì)量為：1.96g-0.18g-0.96g-0.28g=0.54g，n（H₂O）=

0.54g

18g/mol

=0.03mol，
所以，1.96g的該結(jié)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(jié)晶水合物的化學(xué)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(jié)晶水合物的化學(xué)式．