Question

18．通過下列過程可制得一種淺綠色晶體（NH₄）Fe₂（SO₄）₂•mH₂O；

該晶體的化學(xué)式可通過下列方法測(cè)定．
稱取11.76晶體分成三等份，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)；
①一份與足量的熟石灰混合加熱，將產(chǎn)生的氣體依次通過石灰和濃硫酸，濃硫酸增重0.34g；
②一份溶于水，滴入過量的BaCl₂溶液，測(cè)得生成沉淀4.66g；
③一份溶于水，用0.10mol/LMnO₄酸性溶液滴定溶液中的Fe²⁺，滴至終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO₄酸性溶液20.00mL．
回答下列問題
（1）制備晶體時(shí)，不用水而用酒精洗滌晶體的原因是晶體在酒精中溶解度小于水中溶解度，減少洗滌時(shí)晶體的損失．
（2）實(shí)驗(yàn)①中將氣體通過堿石灰的目的是吸收氣體中的水蒸氣．
（3）實(shí)驗(yàn)③滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后一滴KMnO₄酸性溶液，溶液由黃色變化為紫紅色，且半分鐘內(nèi)不變色；滴定中反應(yīng)的離子方程式為5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．
（4）晶體的化學(xué)式為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O．

Answer 1

分析 （1）洗滌晶體表面的雜質(zhì)離子，同時(shí)減少晶體的損失；
（2）實(shí)驗(yàn)①中將氣體通過堿石灰吸收水蒸氣；
（3）用0.10mol/LMnO₄酸性溶液滴定溶液中的Fe²⁺，利用滴入最后一滴高錳酸鉀溶液的紫紅色指示反應(yīng)終點(diǎn)；高錳酸鉀酸性溶液氧化亞鐵離子生成鐵離子；
（4）稱取11.76晶體分成三等份，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)；
①一份與足量的熟石灰混合加熱，將產(chǎn)生的氣體依次通過石灰和濃硫酸，濃硫酸增重0.34g是吸收的氨氣；
②一份溶于水，滴入過量的BaCl₂溶液，測(cè)得生成沉淀4.66g，據(jù)此計(jì)算硫酸根離子物質(zhì)的量；
③一份溶于水，用0.10mol/LMnO₄酸性溶液滴定溶液中的Fe²⁺，滴至終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO₄酸性溶液20.00mL，結(jié)合氧化還原反應(yīng)定量關(guān)系計(jì)算亞鐵離子物質(zhì)的量，
根據(jù)微粒物質(zhì)的量之比寫出晶體的化學(xué)式．

解答 解：（1）制備晶體時(shí)，不用水而用酒精洗滌晶體的原因是晶體在酒精中溶解度小于水中溶解度，減少洗滌時(shí)晶體的損失，
故答案為：晶體在酒精中溶解度小于水中溶解度，減少洗滌時(shí)晶體的損失；
（2）實(shí)驗(yàn)①中將氣體通過堿石灰的目的是吸收氣體中的水蒸氣，
故答案為：吸收氣體中的水蒸氣；
（3）用0.10mol/LMnO₄酸性溶液滴定溶液中的Fe²⁺，滴至終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO₄酸性溶液20.00mL，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為：滴入最后一滴KMnO₄酸性溶液，溶液由黃色變化為紫紅色，且半分鐘內(nèi)不變色，滴定中反應(yīng)的離子方程式為：5Fe²⁺+2MnO₄^-+8H⁺=2Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案為：滴入最后一滴KMnO₄酸性溶液，溶液由黃色變化為紫紅色，且半分鐘內(nèi)不變色；5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
（4）①一份與足量的熟石灰混合加熱，將產(chǎn)生的氣體依次通過石灰和濃硫酸，濃硫酸增重0.34g是吸收的氨氣，n（NH₄⁺）=n（NH₃）=$\frac{0.34g}{17g/mol}$=0.02mol；
②一份溶于水，滴入過量的BaCl₂溶液，測(cè)得生成沉淀4.66g，據(jù)此計(jì)算硫酸根離子物質(zhì)的量n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol；
③一份溶于水，用0.10mol/LMnO₄酸性溶液滴定溶液中的Fe²⁺，滴至終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO₄酸性溶液20.00mL，結(jié)合氧化還原反應(yīng)定量關(guān)系計(jì)算亞鐵離子物質(zhì)的量，
5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
5               1
n            0.10mol/L×0.0200L
n（Fe²⁺）=0.01mol，
則晶體中含結(jié)晶水物質(zhì)的量n（H₂O）=$\frac{11.76g×\frac{1}{3}-0.01mol×56g/mol-0.02mol×18g/mol-0.02mol×96g/mol}{18g/mol}$=0.06mol，
則得到n（NH₄⁺）：n（Fe²⁺）：n（SO₄^2-）：n（H₂O）=0.02：0.01：0.02：0.06=2：1：2：6，化學(xué)式為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O，
故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了晶體制備實(shí)驗(yàn)過程分析、晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算應(yīng)用，主要是離子性質(zhì)的分析判斷，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．