Question

（14分）某物質(zhì)用途廣泛，可用作分析試劑、媒染劑、催化劑及化工原料。經(jīng)測(cè)定它含有鐵元素，摩爾質(zhì)量為482g/mol。為進(jìn)一步確定它的組成，某化學(xué)興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn)：

Ⅰ．稱取48.20g該物質(zhì)溶于水，配成100mL溶液，所得溶液顯棕黃色。

Ⅱ．取上述溶液50mL于試管中，加入足量的0.1mol/LNaOH溶液，并加熱，產(chǎn)生的氣體經(jīng)干燥后通入濃硫酸中，濃硫酸增重0.85g；產(chǎn)生的紅褐色沉淀經(jīng)過過濾、洗滌、灼燒后得4.00g固體。

Ⅲ．另取上述溶液50mL于試管中，加入足量的BaCl2溶液，產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀 23.30g。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中產(chǎn)生氣體的電子式 。

（2）該物質(zhì)的化學(xué)式為 ，下列有關(guān)該物質(zhì)的用途合理的是 。

A．補(bǔ)血?jiǎng)? B．凈水劑 C．含酚廢水的檢測(cè)試劑 D．肥料

（3）該物質(zhì)溶液中逐滴加入氫氧化鋇溶液至金屬元素完全沉淀時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式 。

（4）將SO2氣體通入該物質(zhì)的溶液中可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ，寫出該反應(yīng)的離子方程式 。

（5）為了進(jìn)一步驗(yàn)證該物質(zhì)中鐵元素的化合價(jià)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：取少量固體于試管中，加水充分溶解，滴加硫氰化鉀溶液，若溶液顯血紅色，即可證明該物質(zhì)中一定存在Fe3+。請(qǐng)?jiān)u價(jià)該實(shí)驗(yàn)操作是否合理 （填“合理”或者“不合理”），理由 。

 

Answer 1

（1）

（2）CD；

（3）NH4Fe(SO4)2·12H2O， 2NH4Fe(SO4)2+3Ba(OH)2==2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓+ (NH4)2SO4。

（4）溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色， 2Fe3+ + SO2 + 2H2O ====2Fe2+ + SO42- + 4H+。

（5）不合理，在配制溶液時(shí)，蒸餾水應(yīng)加熱煮沸，除去其中溶解的氧氣。

【解析】

試題分析：根據(jù)題意知，該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為482g/mol，其中含有鐵元素。由Ⅰ知，該物質(zhì)含有Fe3+；由Ⅱ知，向含0.05mol溶質(zhì)的溶液中加入足量的NaOH溶液，并加熱，產(chǎn)生的氣體經(jīng)干燥后通入濃硫酸中，濃硫酸增重0.85g，則產(chǎn)生的氨氣為0.05mol；產(chǎn)生的紅褐色沉淀氫氧化鐵經(jīng)過過濾、洗滌、灼燒后得4.00g固體，其物質(zhì)的量為0.025mol，則1mol該物質(zhì)中含有1molNH4+和1molFe3+。由Ⅲ知，向含0.05mol溶質(zhì)的溶液中加入足量的BaCl2溶液，產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀硫酸鋇 23.30g，物質(zhì)的量為0.1mol，則1mol該物質(zhì)中含有2molSO42—；則結(jié)合該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量判斷，該物質(zhì)的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2·12H2O。（1）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中產(chǎn)生的氣體為氨氣，電子式為。（2）該物質(zhì)的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2·12H2O，其中含有NH4+和Fe3+，可用作含酚廢水的檢測(cè)試劑和肥料，選CD；（3）該物質(zhì)的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2·12H2O，向該物質(zhì)溶液中逐滴加入氫氧化鋇溶液至鐵元素完全沉淀時(shí)，生成硫酸鋇、氫氧化鐵和硫酸銨，化學(xué)反應(yīng)方程式2NH4Fe(SO4)2+3Ba(OH)2==2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓+ (NH4)2SO4。（4）將SO2氣體通入該物質(zhì)的溶液中，SO2與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e3+被還原為Fe2+，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+ + SO2 + 2H2O ====2Fe2+ + SO42- + 4H+。（5）為了進(jìn)一步驗(yàn)證該物質(zhì)中鐵元素的化合價(jià)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：取少量固體于試管中，加水充分溶解，滴加硫氰化鉀溶液，若溶液顯血紅色，即可證明該物質(zhì)中一定存在Fe3+。該實(shí)驗(yàn)操作不合理，理由在配制溶液時(shí)，蒸餾水應(yīng)加熱煮沸，除去其中溶解的氧氣。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)的組成測(cè)定及檢驗(yàn)。