Question

某结晶水合物是一种复盐，含有两种阳离子和一种阴离子．称取两份质量均为96g的该结晶水合物，分别制成溶液．一份加入足量Ba（OH）₂溶液，生成白色沉淀，随即沉淀转变为灰绿色，最后变为红褐色，用足量稀盐酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色
固体2.33g．另一份加入含0.001molKMnO₄的酸性溶液，MnO₄^-恰好全部被还原为Mn²⁺．
加热该结晶水合物，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
请回答以下问题：
（1）该结晶水合物中含有的两种阳离子是

NH₄⁺

和

Fe²⁺

．
（2）1.96g结晶水合物中阴离子的物质的量为

0.01mol

．
（3）求该结晶水合物的化学式（写出计算过程）．

Answer 1

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，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2.33g，说明含有SO₄^2-，根据各物质的量和所发生的氧化还原反应进一步推断可能的化学式．

解答：解：（1）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，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2.33g，说明含有SO₄^2-，故答案为：NH₄⁺；Fe²⁺；
（2）由题中信息可知1.96g的该结晶水合物中：
n（NH₄⁺）=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，质量为：m（NH₄⁺）=0.01mol×18g/mol=0.18g，
n（SO₄^2-）=

2.33g

233g/mol

=0.01mol，
故答案为：0.01mol；
（3）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），即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）=

0.54g

18g/mol

=0.03mol，
所以，1.96g的该结晶水合物中：
m（NH₄⁺）：n（Fe²⁺）：n（SO₄^2-）：n（H₂O）=0.01mol：0.005mol：0.01mol：0.03mol=2：1：2：6，
该结晶水合物的化学式为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O；[或（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]，
故答案为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O；[或（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]．

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．