Question

12．黃鉀銨鐵礬[KNH₄Fe_x（SO₄）_y（OH）_z]組成可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定：
①稱(chēng)取一定質(zhì)量的該物質(zhì)樣品，加入足量稀鹽酸充分溶解，將所得溶液稀釋并配制成100mL溶液A．
②量取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過(guò)濾、洗滌、烘干至恒重，得到白色固體9.32g．
③再量取25.00mL溶液A，加入足量NaOH濃溶液，加熱，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體224mL，同時(shí)有紅褐色沉淀生成．
④將③所得沉淀過(guò)濾、洗滌、灼燒至恒重，最終得固體4.80g．
下列判斷正確的是（　�。�

• A． 鉑絲蘸取少量A溶液于酒精燈上灼燒，透過(guò)鈷玻璃，可觀察到藍(lán)色火焰
• B． A溶液中存在c（K⁺）+c（NH₄⁺）+3 c（Fe³⁺）=2 c（SO₄^2-）+c（Cl^-）
• C． y+z=16
• D． 若④中沉淀灼燒不充分，將導(dǎo)致z偏小

Answer 1

分析 由②得到白色固體9.32g為BaSO₄的質(zhì)量，根據(jù)元素守恒可求得SO₄^2-物質(zhì)的量，由③得到的紅褐色固體為Fe（OH）₃，灼燒至恒重，得固體Fe₂O₃質(zhì)量為4.80g，求得Fe³⁺的物質(zhì)的量，并根據(jù)電荷守恒c（K⁺）+c（NH₄⁺）+3 c（Fe³⁺）=2 c（SO₄^2-）+c（Cl^-）^-+c（OH^-）求OH^-的物質(zhì)的量，并確定黃鉀銨鐵礬[KNH₄Fe_x（SO₄）_y（OH）_z]，其中K元素的檢驗(yàn)方法是鉑絲蘸取少量A溶液于酒精燈上灼燒，透過(guò)鈷玻璃，可觀察到紫色火焰，據(jù)此分析．

解答 解：A．焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì)，K的焰色紫色，故A錯(cuò)誤；
B．溶液中存在的陽(yáng)離子有：K⁺、NH₄⁺、Fe³⁺，存在的陰離子有：SO₄^2-、Cl^-、OH^-，根據(jù)電荷守恒得c（K⁺）+c（NH₄⁺）+3 c（Fe³⁺）=2 c（SO₄^2-）+c（Cl^-）^-+c（OH^-）故B錯(cuò)誤；
C．②的沉淀為硫酸鋇，硫酸鋇的物質(zhì)的量就等于溶液中硫酸根的物質(zhì)的量：n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{9.32}{233}$=0.04mol，
③所得氣體為氨氣，溶液中銨離子物質(zhì)的量就等于氨氣的物質(zhì)的量：n（NH₄⁺）=n（NH₃）=$\frac{0.224}{22.4}$=0.01mol，
④最終得到的固體是氧化鐵，根據(jù)鐵原子守恒，溶液中的鐵離子物質(zhì)的量為：n（Fe³⁺）=2n（Fe₂O₃）=2×$\frac{4.8}{160}$=0.06mol，
黃鉀銨鐵礬[KNH₄Fex（SO₄）y（OH）z]中，n（K⁺）=n（NH₄⁺）=0.01 mol，
根據(jù)電荷守恒：n（OH^-）=n（K⁺）+n（NH₄⁺）+3n（Fe³⁺）-2n（SO₄^2-）=0.12 mol
n（K⁺）：n（NH₄⁺）：n（Fe³⁺）：n（SO₄^2-）：n（OH^-）=1：1：6：4：12
黃鉀銨鐵礬的化學(xué)式為KNH₄Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂，
故黃鉀銨鐵礬的化學(xué)式為KNH₄Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂．故x+z=16，故C正確；
D．④中沉淀灼燒不充分，則固體有Fe（OH）₃、Fe₂O₃，導(dǎo)致固體質(zhì)量增加，間接導(dǎo)致Fe³⁺的量增加，并根據(jù)n（OH^-）=n（K⁺）+n（NH₄⁺）+3n（Fe³⁺）-2n（SO₄^2-），則n（OH^-）增加，則z增加，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了制取黃鉀銨鐵礬，涉及的內(nèi)容不多，但是計(jì)算量稍大，注意合理分析、理解題中信息及電荷守恒的應(yīng)用，題目難度中等．