Question

16．黃鉀銨鐵礬的化學(xué)式可表示為KNH₄Fe_x（SO₄）_y（OH）_z，它不溶于水，某化學(xué)小組同學(xué)通過下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定黃鉀銨鐵礬的化學(xué)式：
①稱取m g樣品，加入稀硝酸充分溶解，將所得溶液轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中定容得溶液A．
②量取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體9.32g．
③量取25.00mL溶液A，加入足量NaOH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將步驟③所得沉淀過濾、洗滌、灼燒，最終得固體4.80g．
試回答下列問題：
（1）步驟①的操作中需使用的玻璃儀器除了容量瓶外，還有燒杯，玻璃棒．
（2）根據(jù)步驟②可計(jì)算m g黃鉀銨鐵釩中SO₄^2-（填離子符號(hào)）的物質(zhì)的量為0.04mol．
（3）步驟③收集的氣體是NH₃，步驟④中最終所得固體是氧化鐵．
（4）黃鉀銨鐵礬的化學(xué)式為KNH₄Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂．

Answer 1

分析 （1）據(jù)溶液配置需用的儀器分析；
（2）9.32g為不溶于鹽酸的硫酸鋇沉淀進(jìn)行分析；
（3）據(jù)NH⁺₄+OH^-=NH₃↑+H₂O分析為氨氣；得到的固體是氧化鐵；
（4）②9.32g為不溶于鹽酸的硫酸鋇沉淀，③標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體224mL氣體為氨氣，紅褐色沉淀為氫氧化鐵，④得到的固體是氧化鐵，根據(jù)以上分析數(shù)據(jù)及電荷守恒，計(jì)算出黃鉀銨鐵礬各種成分的物質(zhì)的量之比，就是黃鉀銨鐵礬的化學(xué)式．

解答 解：（1）移液時(shí)用到的玻璃儀器有容量瓶，燒杯，玻璃棒，故答案為：燒杯，玻璃棒；
（2）9.32g為不溶于鹽酸的硫酸鋇沉淀，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）=$\frac{9.32g}{233g/mol}$=0.04 mol，
故答案為：SO₄^2-；0.04mol
（3）NH⁺₄+OH^-=NH₃↑+H₂O，故為氨氣；得到的固體是氧化鐵，
故答案為：NH₃；氧化鐵；
（4）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）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01 mol
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×$\frac{4.8g}{160g/mol}$=0.06 mol
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，
故答案為：KNH₄Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂．

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．