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______和______.
(2)1.96g结晶水合物中阴离子的物质的量为______.
(3)求该结晶水合物的化学式(写出计算过程).
【答案】
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Fe
2+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NH
4+,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SO
42-,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Fe
2+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NH
4+,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SO
42-,故答案为:NH
4+;Fe
2+;
(2)由题中信息可知1.96g的该结晶水合物中:
n(NH
4+)=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzhx/web/STSource/20131101173801860188934/SYS201311011738018601889023_DA/0.png)
=0.01mol,质量为:m(NH
4+)=0.01mol×18g/mol=0.18g,
n(SO
42-)=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzhx/web/STSource/20131101173801860188934/SYS201311011738018601889023_DA/1.png)
=0.01mol,
故答案为:0.01mol;
(3)KMnO
4的酸性溶液具有氧化性,与Fe
2+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Fe
2+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(H
2O)=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzhx/web/STSource/20131101173801860188934/SYS201311011738018601889023_DA/2.png)
=0.03mol,
所以,1.96g的该结晶水合物中:
m(NH
4+):n(Fe
2+):n(SO
42-):n(H
2O)=0.01mol:0.005mol:0.01mol:0.03mol=2:1:2:6,
该结晶水合物的化学式为:(NH
4)
2Fe(SO
4)
2?6H
2O;[或(NH
4)
2SO
4?FeSO
4?6H
2O],
故答案为:(NH
4)
2Fe(SO
4)
2?6H
2O;[或(NH
4)
2SO
4?FeSO
4?6H
2O].
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.