Question

8．某研究小組為了探究一種無機鹽X （僅含有五種元素，且含有結晶水）的組成和性質．設計并完成了如下實驗：

另將生成的氣體甲與過量灼熱氧化銅粉末反應，生成兩種單質，再將產(chǎn)物通入濃硫酸洗氣后測得標況下的氣體乙為0.224L．請回答如下問題：
（1）X的化學式是：（NH₄）₂SO₄.2FeSO₄.2H₂O，固體2中存在的化學鍵類型離子鍵和共價鍵．
（2）溶液2中通入過量氣體甲時發(fā)生的離子反應方程式H⁺+NH₃=NH₄⁺，F(xiàn)e²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺．
（3）在一定條件下，生成的氣體甲與過量氧化銅還能發(fā)生另一氧化還原反應，生成的氣體乙在標況下的體積仍為0.224L，寫出該反應的化學方程式2NH₃+6CuO═Cu₂O+N₂+3H₂O．
（4）請設計實驗證明無機鹽X中存在的金屬陽離子取少量無機鹽X于試管中加水溶解，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加少量氯水，若溶液出現(xiàn)血紅色，則證明存在Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）無機鹽X與過量氫氧化鋇溶液反應得到氣體甲為氨氣和固體1，說明X中含有銨根離子，固體1中加入過量鹽酸過濾得到固體2為硫酸鋇沉淀，證明X中含有硫酸根離子，溶液2中加入過量氣體甲氨氣和過量鹽酸反應，生成銨鹽，和金屬離子反應生成氫氧化物沉淀，洗滌灼燒得到固體3為1.60g，將生成的氣體甲與過量灼熱氧化銅粉末反應，生成兩種單質，再將產(chǎn)物通入濃硫酸洗氣后測得標況下的氣體乙為0.224L，氨氣和氧化銅反應生成氮氣、銅和水蒸氣，通過濃硫酸得到氣體為氮氣，則依據(jù)氮元素守恒，n（NH₄⁺）=2n（N₂）=2×$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.02mol，固體2為硫酸鋇，n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{6.99g}{233g/mol}$=0.03mol，硫酸銨中硫酸根離子為0.01mol，則金屬形成的鹽中硫酸根離子為0.02mol，結合電話守恒和原子守恒計算得到；
（2）溶液2中通入過量氣體甲時發(fā)生的離子反應氨氣和過量鹽酸反應，生成銨鹽，和金屬離子反應生成氫氧化物沉淀；
（3）在一定條件下，生成的氣體甲與過量氧化銅還能發(fā)生另一氧化還原反應，生成的氣體乙在標況下的體積仍為0.224L為氮氣，氨氣還原氧化銅為氧化亞銅；
（4）無機鹽X中存在的金屬陽離子為亞鐵離子，依據(jù)亞鐵離子檢驗方法，加入KSCN溶液霧變化，滴入氯水變紅色證明．

解答 解：（1）無機鹽X與過量氫氧化鋇溶液反應得到氣體甲為氨氣和固體1，說明X中含有銨根離子，固體1中加入過量鹽酸過濾得到固體2為硫酸鋇沉淀，證明X中含有硫酸根離子，溶液2中加入過量氣體甲氨氣和過量鹽酸反應，生成銨鹽，和金屬離子反應生成氫氧化物沉淀，洗滌灼燒得到固體3為1.60g，將生成的氣體甲與過量灼熱氧化銅粉末反應，生成兩種單質，再將產(chǎn)物通入濃硫酸洗氣后測得標況下的氣體乙為0.224L，氨氣和氧化銅反應生成氮氣、銅和水蒸氣，通過濃硫酸得到氣體為氮氣，則依據(jù)氮元素守恒，n（NH₄⁺）=2n（N₂）=2×$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.02mol，固體2為硫酸鋇，n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{6.99g}{233g/mol}$=0.03mol，硫酸銨中硫酸根離子為0.01mol，則金屬形成的鹽中硫酸根離子為0.02mol，洗滌灼燒得到固體3為1.60g為氧化鐵質量，物質的量為$\frac{1.60g}{160g/mol}$=0.01mol，含鐵元素0.02mol，X的化學式是（NH₄）₂SO₄.2FeSO₄.2H₂O，固體2為硫酸鋇，存在的化學鍵類型為離子鍵和共價鍵，
故答案為：（NH₄）₂SO₄.2FeSO₄.2H₂O，離子鍵和共價鍵；
（2）溶液2中通入過量氣體甲時發(fā)生的離子反應氨氣和過量鹽酸反應，生成銨鹽，和金屬離子反應生成氫氧化物沉淀，反應的離子方程式為：H⁺+NH₃=NH₄⁺，F(xiàn)e²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺，
故答案為：H⁺+NH₃=NH₄⁺，F(xiàn)e²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺；
（3）在一定條件下，生成的氣體甲與過量氧化銅還能發(fā)生另一氧化還原反應，生成的氣體乙在標況下的體積仍為0.224L為氮氣，氨氣還原氧化銅為氧化亞銅，反應的化學方程式為：2NH₃+6CuO═Cu₂O+N₂+3H₂O，
故答案為：2NH₃+6CuO═Cu₂O+N₂+3H₂O；
（4）無機鹽X中存在的金屬陽離子為亞鐵離子，依據(jù)亞鐵離子檢驗方法，加入KSCN溶液霧變化，滴入氯水變紅色證明，取少量無機鹽X于試管中加水溶解，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加少量氯水，若溶液出現(xiàn)血紅色，則證明存在Fe²⁺．
故答案為：取少量無機鹽X于試管中加水溶解，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加少量氯水，若溶液出現(xiàn)血紅色，則證明存在Fe²⁺．

點評 本題考查了物質性質，物質轉化關系分析判斷，反應現(xiàn)象的理解應用，注意物質組成的計算分析，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．