题目内容

20.某结晶水合物A含有两种阳离子和一种阴离子.称取两份质量均为1.96g的A分别制成溶液.一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色;加热该混合物,逸出0.224L(标准状况)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体B;用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到2.33g白色固体C.另一份加入含0.001mol KMnO4的酸性溶液,MnO4- 恰好完全被还原为Mn2+.请回答以下问题:
(1)结晶水合物A的化学式:(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O[或(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O],B的电子式为.
(2)用化学方程式表示白色沉淀→灰绿色→红褐色对应反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3.
(3)化合物A与硫酸亚铁一样可作还原剂,在定量分析中常用来标定重铬酸钾或高锰酸钾溶液,试分析用A不用硫酸亚铁的原因A
A.空气中比硫酸亚铁稳定     B.还原性更强
(4)A物质水溶液由于阳离子水解而呈酸性,在化学上能水解的物质很多,其中氯磺酸(ClSO3H) 就是一种容易水解的一元强酸,试写出ClSO3H与足量NaOH溶液反应的化学方程式ClSO3H+3NaOH=NaCl+Na2SO4+2H2O.

分析 一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色,说明含有Fe2+离子,加热该混合物,逸出0.224L(标准状况)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体B为NH3,说明含有NH4+,用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体C为BaSO42.33g,说明含有SO42-,由题中信息可知1.96g的该结晶水合物中:n(NH4+)=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol,质量为:m(NH4+)=0.01mol×18g/mol=0.18g,n(SO42-)=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol,质量为:m(SO42-)=0.01mol×96g/mol=0.96g,KMnO4的酸性溶液具有氧化性,与Fe2+发生氧化还原反应,根据得失电子的物质的量相等,则有:0.001mol×(7-2)=n×(3-2),所以,n=0.005mol,即Fe2+的物质的量为0.005mol,质量为:0.005mol×56g/mol=0.28g,所以结晶水合物中水的质量为:1.96g-0.18g-0.96g-0.28g=0.54g,n(H2O)=$\frac{0.54g}{18g/mol}$=0.03mol,所以,1.96g的该结晶水合物中:m(NH4+):n(Fe2+):n(SO42-):n(H2O)=0.01mol:0.005mol:0.01mol:0.03mol=2:1:2:6,所以A的化学式为:(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O;[或(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O],据此答题.

解答 解:一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色,说明含有Fe2+离子,加热该混合物,逸出0.224L(标准状况)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体B为NH3,说明含有NH4+,用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体C为BaSO42.33g,说明含有SO42-,由题中信息可知1.96g的该结晶水合物中:n(NH4+)=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol,质量为:m(NH4+)=0.01mol×18g/mol=0.18g,n(SO42-)=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol,质量为:m(SO42-)=0.01mol×96g/mol=0.96g,KMnO4的酸性溶液具有氧化性,与Fe2+发生氧化还原反应,根据得失电子的物质的量相等,则有:0.001mol×(7-2)=n×(3-2),所以,n=0.005mol,即Fe2+的物质的量为0.005mol,质量为:0.005mol×56g/mol=0.28g,所以结晶水合物中水的质量为:1.96g-0.18g-0.96g-0.28g=0.54g,n(H2O)=$\frac{0.54g}{18g/mol}$=0.03mol,所以,1.96g的该结晶水合物中:m(NH4+):n(Fe2+):n(SO42-):n(H2O)=0.01mol:0.005mol:0.01mol:0.03mol=2:1:2:6,所以A的化学式为:(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O;[或(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O],
(1)根据上面的分析可知,结晶水合物A为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O[或(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O],B为NH3,其电子式为,
故答案为:(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O[或(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O];;
(2)用化学方程式表示白色沉淀→灰绿色→红褐色对应反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,
故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)由于(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O在空气中比硫酸亚铁稳定,所以在定量分析中常用来标定重铬酸钾或高锰酸钾溶液,用(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O而不用硫酸亚铁,
故答案为:A;
 (4)ClSO3H与足量NaOH溶液反应的化学方程式为ClSO3H+3NaOH=NaCl+Na2SO4+2H2O,
故答案为:ClSO3H+3NaOH=NaCl+Na2SO4+2H2O.

点评 本题考查离子的检验和推断,题目难度中等,注意从守恒的角度推断结晶水合物的化学式.

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