Question

20．某結晶水合物A含有兩種陽離子和一種陰離子．稱取兩份質量均為1.96g的A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B；用稀鹽酸處理沉淀物，經洗滌和干燥，得到2.33g白色固體C．另一份加入含0.001mol　KMnO₄的酸性溶液，MnO₄^-　恰好完全被還原為Mn²⁺．請回答以下問題：
（1）結晶水合物A的化學式：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O[或（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]，B的電子式為．
（2）用化學方程式表示白色沉淀→灰綠色→紅褐色對應反應4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．
（3）化合物A與硫酸亞鐵一樣可作還原劑，在定量分析中常用來標定重鉻酸鉀或高錳酸鉀溶液，試分析用A不用硫酸亞鐵的原因A
A．空氣中比硫酸亞鐵穩(wěn)定     B．還原性更強
（4）A物質水溶液由于陽離子水解而呈酸性，在化學上能水解的物質很多，其中氯磺酸（ClSO₃H） 就是一種容易水解的一元強酸，試寫出ClSO₃H與足量NaOH溶液反應的化學方程式ClSO₃H+3NaOH=NaCl+Na₂SO₄+2H₂O．

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B為NH₃，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C為BaSO₄2.33g，說明含有SO₄^2-，由題中信息可知1.96g的該結晶水合物中：n（NH₄⁺）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，質量為：m（NH₄⁺）=0.01mol×18g/mol=0.18g，n（SO₄^2-）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，質量為：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，根據得失電子的物質的量相等，則有：0.001mol×（7-2）=n×（3-2），所以，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）=$\frac{0.54g}{18g/mol}$=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，所以A的化學式為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O；[或（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]，據此答題．

解答 解：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B為NH₃，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C為BaSO₄2.33g，說明含有SO₄^2-，由題中信息可知1.96g的該結晶水合物中：n（NH₄⁺）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，質量為：m（NH₄⁺）=0.01mol×18g/mol=0.18g，n（SO₄^2-）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，質量為：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，根據得失電子的物質的量相等，則有：0.001mol×（7-2）=n×（3-2），所以，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）=$\frac{0.54g}{18g/mol}$=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，所以A的化學式為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O；[或（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]，
（1）根據上面的分析可知，結晶水合物A為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O[或（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]，B為NH₃，其電子式為，
故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O[或（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]；；
（2）用化學方程式表示白色沉淀→灰綠色→紅褐色對應反應為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（3）由于（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O在空氣中比硫酸亞鐵穩(wěn)定，所以在定量分析中常用來標定重鉻酸鉀或高錳酸鉀溶液，用（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O而不用硫酸亞鐵，
故答案為：A；
 （4）ClSO₃H與足量NaOH溶液反應的化學方程式為ClSO₃H+3NaOH=NaCl+Na₂SO₄+2H₂O，
故答案為：ClSO₃H+3NaOH=NaCl+Na₂SO₄+2H₂O．

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．