题目内容
【题目】黄钾铵铁矾[KNH4Fex(SO4)y(OH)z]不溶于水和稀硫酸,制取黄钾铵铁矾的示意图如下:
(1)溶液X是 。
(2)检验滤液中是否存在K+的操作是 。
(3)黄钾铵铁矾的化学式可通过下列实验测定:
① 称取一定质量的样品加入稀硝酸充分溶解,将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00 mL溶液A。
② 量取25.00 mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体9.32 g。
③ 量取25.00 mL溶液A,加入足量NaOH溶液,加热,收集到标准状况下气体224 mL,同时有红褐色沉淀生成。
④ 将步骤③所得沉淀过滤、洗涤、灼烧,最终得固体4.80 g。
通过计算确定黄钾铵铁矾的化学式(写出计算过程)。
【答案】(1)氨水(或NH3·H2O)
(2)用洁净的铂丝(或铁丝)蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,若火焰呈紫色,则存在K+(没有答到透过蓝色钴玻璃观察,不给分)
(3)n(SO)= n(BaSO4)==0.04mol
n(NH)= n(NH3)==0.01mol
n(Fe3+)=2 n(Fe2O3)=2×=0.06mol
n(K+)= n(NH)=0.01mol
根据电荷守恒:n(OH-)= n(K+)+ n(NH)+ 3n(Fe3+)-2 n(SO)=0.12mol
n(K+):n(NH):n(Fe3+): n(SO) :n(OH-)=1:1:6:4:12
黄钾铵铁矾的化学式为KNH4Fe6(SO4)4(OH)12
【解析】
试题分析:(1)制取黄钾铵铁矾的示意图及黄钾铵铁矾[KNH4Fex(SO4)y(OH)z]组成,可以可知加入X是氨水,以便生成黄钾铵铁矾;
(2)通过焰色反应检验钾离子存在情况,方法为:用洁净的铂丝(或铁丝)蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色的钴玻璃观察,若火焰呈紫色,则存在K+,
故答案为:用洁净的铂丝(或铁丝)蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色的钴玻璃观察,若火焰呈紫色,则存在K+;
(3)②的沉淀为硫酸钡,硫酸钡的物质的量就等于溶液中硫酸根的物质的量:n(SO42-)=n(BaSO4)==0.04 mol
③所得气体为氨气,溶液中铵离子物质的量就等于氨气的物质的量:n(NH4+)=n(NH3)==0.01 mol
④最终得到的固体是氧化铁,根据铁原子守恒,溶液中的铁离子物质的量为:n(Fe3+)=2n(Fe2O3)=2×=0.06 mol
黄钾铵铁矾[KNH4Fex(SO4)y(OH)z]中,n(K+)=n(NH4+)=0.01 mol,
根据电荷守恒:n(OH-)=n(K+)+n(NH4+)+3n(Fe3+)-2n(SO42-)=0.12 mol
n(K+):n(NH4+):n(Fe3+):n(SO42-):n(OH-)=1:1:6:4:12
黄钾铵铁矾的化学式为KNH4Fe6(SO4)4(OH)12,。
【题目】在相同温度和压强下,对反应CO2(g)+H2O(g)CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内的各组分的物质的量见下表
物质 物质的量 实验 | CO2 | H2 | CO | H2O |
甲 | a mol | a mol | 0mol | 0mol |
乙 | 2a mol | a mol | 0mol | 0mol |
丙 | 0mol | 0mol | a mol | a mol |
丁 | a mol | 0mol | a mol | a mol |
上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是
A.乙=丁>丙=甲 B.乙>丁>甲>丙 C.丁>乙>丙=甲 D.丁>丙>乙>甲