Question

5．某研究小組為了探究一種無機(jī)鹽X（僅含有五種元素，且含有結(jié)晶水）的組成和性質(zhì)．設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)：

另將生成的氣體甲與過量灼熱氧化銅粉末反應(yīng)，生成兩種單質(zhì)，再將產(chǎn)物通入濃硫酸洗氣后測得標(biāo)況下的氣體乙為0.224L．請回答如下問題：
（1）X的化學(xué)式是（NH₄）₂SO₄•2FeSO₄•2H₂O．
（2）溶液2中通入過量氣體甲時發(fā)生的離子反應(yīng)方程式有：H⁺+NH₃=NH₄⁺；Fe²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺．
（3）在一定條件下，生成的氣體甲與過量氧化銅還能發(fā)生另一氧化還原反應(yīng)，生成的氣體乙在標(biāo)況下的體積仍為0.224L，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NH₃+6CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu₂O+N₂+3H₂O．
（4）請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明無機(jī)鹽X中存在的金屬陽離子取少量無機(jī)鹽X于試管中加水溶解，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加少量氯水，若溶液出現(xiàn)血紅色，則證明存在Fe²⁺．

Answer 1

分析 將生成的氣體甲與過量灼熱氧化銅粉末反應(yīng)，生成兩種單質(zhì)，應(yīng)為氨氣，氨氣和氧化銅反應(yīng)生成氮?dú)�、銅和水蒸氣，
無機(jī)鹽X與過量氫氧化鋇溶液反應(yīng)得到氣體甲為氨氣和固體1，說明X中含有銨根離子，固體1中加入過量鹽酸過濾得到固體2為硫酸鋇沉淀，證明X中含有硫酸根離子，溶液2中加入過量氣體甲氨氣和過量鹽酸反應(yīng)，生成銨鹽，和金屬離子反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，洗滌灼燒得到固體3為1.60g，將生成的氣體甲與過量灼熱氧化銅粉末反應(yīng)，生成兩種單質(zhì)，再將產(chǎn)物通入濃硫酸洗氣后測得標(biāo)況下的氣體乙為0.224L，通過濃硫酸得到氣體為氮?dú)猓瑒t依據(jù)氮元素守恒，n（NH₄⁺）=2n（N₂）=2×$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.02mol，固體2為硫酸鋇，n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{6.99g}{233g/mol}$=0.03mol，硫酸銨中硫酸根離子為0.01mol，則金屬形成的鹽中硫酸根離子為0.02mol，洗滌灼燒得到固體3為1.60g為氧化鐵質(zhì)量，物質(zhì)的量為$\frac{1.60g}{160g/mol}$=0.01mol，含鐵元素0.02mol，X中含有亞鐵離子，X中結(jié)晶水的物質(zhì)的量為$\frac{4.72g-0.01mol×132g/mol-0.02mol×152g/mol}{18g/mol}$=0.02mol，則X的化學(xué)式（NH₄）₂SO₄.2FeSO₄.2H₂O，以此解答該題．

解答 解：（1）由以上分析可知X的化學(xué)式為（NH₄）₂SO₄•2FeSO₄•2H₂O，故答案為：（NH₄）₂SO₄•2FeSO₄•2H₂O；
（2）溶液2中通入過量氣體甲時發(fā)生的離子反應(yīng)氨氣和過量鹽酸反應(yīng)，生成銨鹽，和金屬離子反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：H⁺+NH₃=NH₄⁺，F(xiàn)e²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺，
故答案為：H⁺+NH₃=NH₄⁺，F(xiàn)e²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺；
（3）在一定條件下，生成的氣體甲與過量氧化銅還能發(fā)生另一氧化還原反應(yīng)，生成的氣體乙在標(biāo)況下的體積仍為0.224L為氮?dú)猓�氨氣還原氧化銅為氧化亞銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₃+6CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu₂O+N₂+3H₂O，
故答案為：2NH₃+6CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu₂O+N₂+3H₂O；
（4）無機(jī)鹽X中存在的金屬陽離子為亞鐵離子，依據(jù)亞鐵離子檢驗(yàn)方法，加入KSCN溶液霧變化，滴入氯水變紅色證明，取少量無機(jī)鹽X于試管中加水溶解，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加少量氯水，若溶液出現(xiàn)血紅色，則證明存在Fe²⁺．
故答案為：取少量無機(jī)鹽X于試管中加水溶解，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加少量氯水，若溶液出現(xiàn)血紅色，則證明存在Fe²⁺．

點(diǎn)評 本題考查了探究物質(zhì)組成的方法，為高考常見題型，題目難度較大，試題涉及物質(zhì)組成的測定、離子方程式、離子的檢驗(yàn)方法等知識，試題知識點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力．