题目内容
某物质用途广泛，可用作分析试剂、媒染剂、催化剂及化工原料．经测定它含有铁元素，摩尔质量为482g/mol．为进一步确定它的组成，某化学兴趣小组做了以下实验：
Ⅰ．称取48.20g该物质溶于水，配成100mL溶液，所得溶液显棕黄色．
Ⅱ．取上述溶液50mL于试管中，加入足量的0.1mol/L NaOH溶液，并加热，产生的气体经干燥后通入浓硫酸中，浓硫酸增重0.85g；产生的红褐色沉淀经过过滤、洗涤、灼烧后得4.00g固体．
Ⅲ．另取上述溶液50mL于试管中，加入足量的BaCl2溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀 23.30g．
请回答下列问题：
（1）实验Ⅱ中产生气体的电子式 ．
（2）该物质的化学式为 ，下列有关该物质的用途合理的是 ．
A．补血剂 B．净水剂 C．含酚废水的检测试剂 D．肥料
（3）该物质溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至金属元素完全沉淀时的化学反应方程式 ．
（4）将SO2气体通入该物质的溶液中可以观察到的实验现象是 ，写出该反应的离子方程式 ．
（5）为了进一步验证该物质中铁元素的化合价，某同学设计了如下实验方案：取少量固体于试管中，加水充分溶解，滴加硫氰化钾溶液，若溶液显血红色，即可证明该物质中一定存在Fe3+．
请评价该实验操作是否合理 （填“合理”或者“不合理”），理由 ．
Ⅰ．称取48.20g该物质溶于水，配成100mL溶液，所得溶液显棕黄色．
Ⅱ．取上述溶液50mL于试管中，加入足量的0.1mol/L NaOH溶液，并加热，产生的气体经干燥后通入浓硫酸中，浓硫酸增重0.85g；产生的红褐色沉淀经过过滤、洗涤、灼烧后得4.00g固体．
Ⅲ．另取上述溶液50mL于试管中，加入足量的BaCl2溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀 23.30g．
请回答下列问题：
（1）实验Ⅱ中产生气体的电子式
（2）该物质的化学式为
A．补血剂 B．净水剂 C．含酚废水的检测试剂 D．肥料
（3）该物质溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至金属元素完全沉淀时的化学反应方程式
（4）将SO2气体通入该物质的溶液中可以观察到的实验现象是
（5）为了进一步验证该物质中铁元素的化合价，某同学设计了如下实验方案：取少量固体于试管中，加水充分溶解，滴加硫氰化钾溶液，若溶液显血红色，即可证明该物质中一定存在Fe3+．
请评价该实验操作是否合理
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验探究和数据处理题
分析：48.20g该物质的物质的量是
=0.1mol，配成100mL溶液，经测定它含有铁元素，摩尔质量为482g/mol，该物质溶于水所得溶液显棕黄色，则含有Fe3+，取上述溶液50mL，即0.05mol物质中，加入足量的0.1mol/L NaOH溶液，并加热，产生的气体经干燥后通入浓硫酸中，浓硫酸增重0.85g，则含有NH4+，产生的0.85g是氨气，物质的量是
=0.05mol，所以含有铵根离子是0.05mol，即1mol物质中含有铵根离子1mol，产生的红褐色沉淀经过过滤、洗涤、灼烧后得4.00g固体，即为Fe2O3，物质的量是
=0.025mol，即含有铁离子0.05mol，所以1mol物质中含有铁离子1mol，0.05mol该物质中加入足量的BaCl2溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀即硫酸钡 23.30g，即0.1mol，1mol物质中所以含有硫酸根离子的物质的量是2mol，结合物质的摩尔质量，得到该物质的分子式为：NH4Fe（SO4）2?12H2O，根据物质的性质来回答即可．
| 48.2g |
| 482g/mol |
| 0.85g |
| 17g/mol |
| 4.00g |
| 160g/mol |
解答：
解：48.20g该物质的物质的量是
=0.1mol，配成100mL溶液，经测定它含有铁元素，摩尔质量为482g/mol，该物质溶于水所得溶液显棕黄色，则含有Fe3+，取上述溶液50mL，即0.05mol物质中，加入足量的0.1mol/L NaOH溶液，并加热，产生的气体经干燥后通入浓硫酸中，浓硫酸增重0.85g，则含有NH4+，产生的0.85g是氨气，物质的量是
=0.05mol，所以含有铵根离子是0.05mol，即1mol物质中含有铵根离子1mol，产生的红褐色沉淀经过过滤、洗涤、灼烧后得4.00g固体，即为Fe2O3，物质的量是
=0.025mol，即含有铁离子0.05mol，所以1mol物质中含有铁离子1mol，0.05mol该物质中加入足量的BaCl2溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀即硫酸钡 23.30g，即0.1mol，1mol物质中所以含有硫酸根离子的物质的量是2mol，结合物质的摩尔质量，得到该物质的分子式为：NH4Fe（SO4）2?12H2O，
（1）物质中，加入足量的0.1mol/L NaOH溶液，并加热，产生的气体经干燥后通入浓硫酸中，浓硫酸增重0.85g，则含有NH4+，产生的0.85g是氨气，氨气的电子式为：
，故答案为：；
（2）物质的化学式为NH4Fe（SO4）2?12H2O，可以用作含酚废水的检测试剂含氮肥料肥料，故答案为：NH4Fe（SO4）2?12H2O；CD；
（3）NH4Fe（SO4）2?12H2O溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至金属元素完全沉淀时的化学反应方程式为：NH4Fe（SO4）2+3Ba（OH）2=（NH4）2SO4+3BaSO4↓+2Fe（OH）3↓，故答案为：NH4Fe（SO4）2+3Ba（OH）2=（NH4）2SO4+3BaSO4↓+2Fe（OH）3↓；
（4）铁离子具有氧化性，能将二氧化硫氧化，反应的方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，溶液由棕黄色变为浅绿色，
故答案为：溶液由棕黄色变为浅绿色；2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；
（5）由于亚铁离子具有还原性，加水充分溶解，能被水中的氧气氧化为铁离子，干扰了铁离子的检验，应该用煮沸的方法除去氧气，同时再加硫酸酸化，防止变质，所以该方法不合理，
故答案为：不合理；配制溶液时，溶解所用的水需要先加热煮沸除去溶解的氧气，同时溶液再加稀硫酸酸化．
| 48.2g |
| 482g/mol |
| 0.85g |
| 17g/mol |
| 4.00g |
| 160g/mol |
（1）物质中，加入足量的0.1mol/L NaOH溶液，并加热，产生的气体经干燥后通入浓硫酸中，浓硫酸增重0.85g，则含有NH4+，产生的0.85g是氨气，氨气的电子式为：
，故答案为：；（2）物质的化学式为NH4Fe（SO4）2?12H2O，可以用作含酚废水的检测试剂含氮肥料肥料，故答案为：NH4Fe（SO4）2?12H2O；CD；
（3）NH4Fe（SO4）2?12H2O溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至金属元素完全沉淀时的化学反应方程式为：NH4Fe（SO4）2+3Ba（OH）2=（NH4）2SO4+3BaSO4↓+2Fe（OH）3↓，故答案为：NH4Fe（SO4）2+3Ba（OH）2=（NH4）2SO4+3BaSO4↓+2Fe（OH）3↓；
（4）铁离子具有氧化性，能将二氧化硫氧化，反应的方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，溶液由棕黄色变为浅绿色，
故答案为：溶液由棕黄色变为浅绿色；2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；
（5）由于亚铁离子具有还原性，加水充分溶解，能被水中的氧气氧化为铁离子，干扰了铁离子的检验，应该用煮沸的方法除去氧气，同时再加硫酸酸化，防止变质，所以该方法不合理，
故答案为：不合理；配制溶液时，溶解所用的水需要先加热煮沸除去溶解的氧气，同时溶液再加稀硫酸酸化．
点评：本题目是一道实验方案设计得实验探究题，考查学生分析和解决问题的能力，难度较大．
练习册系列答案
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