10．硫酸亞鐵銨又稱為摩爾鹽，是一種重要的化工原料，其組成可表示為x（NH4）2S04•yFeS04•zH20．某興趣小組探究組成中的x、y、z的數(shù)值．
【查閱資料】110℃左右摩爾鹽在隔絕空氣條件下分解產(chǎn)物為Fe2（S04）3、NH3、H20和S02．
【實(shí)驗(yàn)探究】
步驟I：稱取ag晶體用下圖裝置在110℃左右進(jìn)行分解實(shí)驗(yàn)，測得B裝置在反應(yīng)后增重14.2g．
步驟Ⅱ：稱取ag晶體完全溶于水，加入過量BaCI2溶液，過濾、洗滌、干燥沉淀，稱得沉淀質(zhì)量為46.6g．
步驟Ⅲ：稱取a g晶體溶于水，配成250mL溶液，取25.00mL溶液于錐形瓶中，用0.1000mol/L的KMn04酸性溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMn04溶液20.00mL．回答下列問題：
（1）步驟I中，實(shí)驗(yàn)前通入N2的作用是排盡裝置中的空氣，在隔絕空氣條件下分解，實(shí)驗(yàn)完畢通入N2的目的是將NH3、H20（g）全部趕入到裝置B中，C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Ba2++3SO2+2NO3-+2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+．
（2）步驟Ⅱ，過濾時所用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗，判斷沉淀是否洗凈的方法是取最后一次洗滌液濾液適量于試管中，加入硫酸鈉溶液（或硝酸酸化的硝酸銀溶液），若無沉淀生成，則沉淀洗凈．
（3）步驟Ⅲ，滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴加最后一滴KMn04溶液時，溶液恰好呈紫紅色，且半分鐘內(nèi)不再變化．
（4）通過計(jì)算，摩爾鹽的化學(xué)式為FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O．

分析 （1）由于亞鐵離子能被空氣中的氧氣氧化，樣品要在隔絕空氣條件下分解，所以實(shí)驗(yàn)前要通入N2可以將裝置中的空氣排盡，為使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體充分被吸收，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時還在通一會兒氮?dú)�，C中硝酸鋇能氧化二氧化硫，生成硫酸鋇和一氧化氮，據(jù)此答題；
（2）根據(jù)過濾操作可知，所用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗，硫酸鋇沉淀在氯化鋇沉淀中析出，可以通過檢驗(yàn)沉淀表面是否有氯離子或鋇離子判斷沉淀是否洗凈；
（3）滴定過程中亞鐵離子被高錳酸鉀氧化成鐵離子，滴定終點(diǎn)時，溶液中出現(xiàn)紫紅色；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，根據(jù)步驟Ⅱ產(chǎn)生硫酸鋇沉淀的質(zhì)量可計(jì)算出硫酸根離子的物質(zhì)的量，根據(jù)步驟Ⅲ用去的高錳酸鉀的物質(zhì)的量可計(jì)算出亞鐵離子的物質(zhì)的量，根據(jù)電荷守恒可確定銨根離子的物質(zhì)的量，根據(jù)B裝置的質(zhì)量變化可知反應(yīng)生成氨氣和水的質(zhì)量，進(jìn)而確定水的物質(zhì)的量，據(jù)此確定化學(xué)式．

解答 解：（1）由于亞鐵離子能被空氣中的氧氣氧化，樣品要在隔絕空氣條件下分解，所以實(shí)驗(yàn)前要通入N2可以將裝置中的空氣排盡，為使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體充分被吸收，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時還在通一會兒氮?dú)�，C中硝酸鋇能氧化二氧化硫，生成硫酸鋇和一氧化氮，反應(yīng)的離子方程式為3Ba2++3SO2+2NO3-+2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+，
故答案為：排盡裝置中的空氣，在隔絕空氣條件下分解；將NH3、H20（g）全部趕入到裝置B中；3Ba2++3SO2+2NO3-+2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+；
（2）根據(jù)過濾操作可知，所用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗，硫酸鋇沉淀在氯化鋇沉淀中析出，可以通過檢驗(yàn)沉淀表面是否有氯離子或鋇離子判斷沉淀是否洗凈，操作是：取最后一次洗滌液濾液適量于試管中，加入硫酸鈉溶液（或硝酸酸化的硝酸銀溶液），若無沉淀生成，則沉淀洗凈，
故答案為：燒杯、漏斗；取最后一次洗滌液濾液適量于試管中，加入硫酸鈉溶液（或硝酸酸化的硝酸銀溶液），若無沉淀生成，則沉淀洗凈；
（3）滴定過程中亞鐵離子被高錳酸鉀氧化成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴加最后一滴KMn04溶液時，溶液恰好呈紫紅色，且半分鐘內(nèi)不再變化，
故答案為：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；滴加最后一滴KMn04溶液時，溶液恰好呈紫紅色，且半分鐘內(nèi)不再變化；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，稱取ag晶體完全溶于水，加入過量BaCI2溶液，過濾、洗滌、干燥沉淀，稱得沉淀質(zhì)量為46.6g，根據(jù)硫酸根離子守恒，硫酸根離子的物質(zhì)的量和硫酸鋇的物質(zhì)的量是相等的，即為：$\frac{46.6g}{233g/mol}$=0.2mol，稱取a g晶體溶于水，配成250mL溶液，取25.00mL溶液于錐形瓶中，用0.1000mol/L的KMn04酸性溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMn04溶液20.00mL，根據(jù)離子反應(yīng)方程式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，可知樣品中鐵離子的物質(zhì)的量為：5×0.1000mol/L×0.02L×10=0.1mol，根據(jù)電荷守恒可知銨根離子的物質(zhì)的是為0.2mol×2-0.1mol×2=0.2mol，所以分解產(chǎn)生的氨氣的物質(zhì)的量也是0.2mol，根據(jù)B裝置的質(zhì)量變化可知反應(yīng)生成氨氣和水的質(zhì)量，B裝置在反應(yīng)后增重14.2g，所以水的質(zhì)量為14.2g-0.2×17g=10.8g，其物質(zhì)的量為0.6mol，所以x：y：z=0.1：0.1：0.6=1：1：6，化學(xué)式為：FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O，
故答案為：FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O．

點(diǎn)評 本題涉及中和滴定、實(shí)驗(yàn)基本操作以及守恒法來確定物質(zhì)的分子式等知識的綜合考查題，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

20．氫化鈣（CaH2）固體是一種儲氫材料，是登山運(yùn)動員常用的能源提供劑，某化學(xué)小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下制備氫化鈣．
[查閱資料]
氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得．
氫化鈣要密封保存，遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣．
鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，并放出大量的熱．
標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度為0.09g/L．
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]小組同學(xué)設(shè)計(jì)的制取裝置如圖所示（固定裝置略）．

回答下列問題：
（1）寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑．
（2）B、D中所盛試劑相同，該試劑為濃硫酸，其作用分別是干燥氫氣、防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C中．
（3）實(shí)驗(yàn)時先打開A中活塞，一段時間后，再點(diǎn)燃C中酒精燈，其目的是排除裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時產(chǎn)生爆炸．
（4）裝置C中制取氫化鈣的化學(xué)方程式是H2+Ca $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH2．
[實(shí)驗(yàn)反思]小組同學(xué)通過反思提出問題：上述制得的氫化鈣是否純凈？
他們再次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟1：檢查裝置氣密性，裝入足量的水和已稱好質(zhì)量的氫化鈣樣品，按圖所示連接儀器（固定裝置略）．

步驟2：將Y形管傾斜，使A中的水全部進(jìn)入B中，完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，讀取量筒讀數(shù)．
通過上述實(shí)驗(yàn)可分析出制得的氫化鈣是否純凈，其依據(jù)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的氫氣的體積，可計(jì)算出氫氣的質(zhì)量，再根據(jù)氫化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算出所需氫化鈣的質(zhì)量，并與氫化鈣樣品質(zhì)量作對比．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

1．如表實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到相應(yīng)目的是（　�。�
編號實(shí)驗(yàn)操作目的
A取4gNaOH固體溶于100mL水中配制0.1mol•L-1NaOH溶液
B向沸水中逐滴加入1-2mLFeCl3飽和溶液，攪拌并繼續(xù)煮沸到變成紅褐色制備Fe（OH）3膠體
C測定等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、硝酸的pH比較Cl、N的非金屬性
D用MgCl2、AlCl3溶液做導(dǎo)電性試驗(yàn)證明兩者是離子化合物還是共價化合物
A．AB．BC．CD．D

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

18．下列離子方程式書寫正確的是（　�。�
A．向50 mL 1 mol•L-1明礬溶液中滴入少量0.1 mol•L-1Ba（OH）2溶液Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-═Al（OH）3↓+2BaSO4↓
B．已知還原性Fe2+＞Br-，a mol FeBr2溶液中通入a mol Cl2：2Fe2++2Br-+2Cl2═Br2+2Fe3++4C1-
C．向KI與稀硫酸的混合溶液中通入氧氣：4H++O2+6I-═3I2+2H2O
D．在澄清石灰水中加入適量碳酸氫鎂溶液：Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3↓+H2O

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

5．化學(xué)與人類關(guān)系密切．下列有關(guān)物質(zhì)的用途及其解釋的說法正確的是（　�。�
 物質(zhì)用途解釋
A食醋浸泡水壺中的水垢水垢中CaCO3溶于醋酸，酸性H2CO3＞CH3COOH
B炒菜時加一點(diǎn)酒和醋有酯類物質(zhì)生成，使菜味香可口
CNaClO溶液可用作洗手液NaClO具有殺菌、消毒作用
DAl2O3可用作醫(yī)藥中的胃酸中和劑Al2O3能與胃酸反應(yīng)，使胃液酸度降低
A．AB．BC．CD．D

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

15．羰基硫（COS）可作為一種熏蒸劑，能防止某些昆蟲的危害，其分子結(jié)構(gòu)和CO2相似．
（1）羰基硫（COS）的電子式為：．
（2）羰基硫（COS）用氫氧化鈉溶液處理及利用的過程如下：

已知A是一種正鹽，則A的化學(xué)式為Na2CO3；若氣體a為單質(zhì)，反應(yīng)\*MERGEFORMAT II的離子方程式為2S2-+5H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S2O32-+4H2↑+2OH-．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

2．硼及其化合物在現(xiàn)代工業(yè)、生活和國防中有著重要的應(yīng)用價值．

（1）基態(tài)硼原子的電子排布式是1s22s22p1；最簡單的硼烷是B2H6（乙硼烷），結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中B原子的雜化方式為sp3雜化；
（2）三氯化硼和三氟化硼常溫下都是氣體，都有強(qiáng)烈的接受孤電子對的傾向．推測它們固態(tài)時的晶體類型為分子晶體；三氟化硼與氨氣相遇，立即生成白色固體，寫出該白色固體結(jié)構(gòu)式，并標(biāo)注出其中的配
位鍵；
（3）經(jīng)結(jié)構(gòu)研究證明，硼酸晶體中B（OH）3單元結(jié)構(gòu)如圖Ⅰ所示．各單元中的氧原子通過O-H…O氫鍵連結(jié)成層狀結(jié)構(gòu)，其片層結(jié)構(gòu)及鍵長、層間距數(shù)據(jù)如圖Ⅱ所示．層與層之間以微弱的分子間力相結(jié)合構(gòu)成整個硼酸晶體．
①H3BO3是一元弱酸，寫出它與水反應(yīng)的化學(xué)方程式H3BO3+H2O?[B（OH）4]-+H+；
②根據(jù)結(jié)構(gòu)判斷下列說法正確的是ac；
a．硼酸晶體有滑膩感，可作潤滑劑       b．H3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)
c．含1mol H3BO3的晶體中有3mol氫鍵    d．H3BO3分子中硼原子最外層為8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
（4）利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，圖2為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖．
①該功能陶瓷的化學(xué)式為BN；②第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有3種．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．請回答下列問題：
（1）黃鐵礦（主要成分為FeS2）是生產(chǎn)硫酸的冶煉鋼鐵的重要原料．高溫下可發(fā)生反應(yīng)：其中一個反應(yīng)為：3FeS2+8O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6SO2+Fe3O4，該過程若有1.5mol FeS2參加反應(yīng)，則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移16 mol電子；
（2）氯化鋁溶液顯酸性，原因是Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+（用離子方程式稀釋）；
（3）人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素（CO（NH2）2；它易被氧化），原理如圖所示．
①電源的負(fù)極為B（填“A”或“B”）．
②陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為2Cl--2e-=Cl2↑、CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl．
③電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將不變；若陰極共收集到氣體6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則除去的尿素為3.6 g（忽略氣體的溶解）．
（4）為了減少CO對大氣的污染，某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究利用CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2．已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566.0kJ•moL-1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ•moL-1
H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0kJ•moL-1
寫出CO和H2O（g）作用生成CO2和H2的熱化學(xué)方程式：CO（g）+H2O（g）=H2（g）+CO2（g）△H=-41.2KJ•moL-1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

20．鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質(zhì)及其化合物有著各自的性質(zhì)．
（1）現(xiàn)配制100mL0.01mol•L-1FeCl3溶液，配制過程中需要的玻璃儀器除量筒、膠頭滴管、燒杯外，還需要100mL容量瓶、玻璃棒；
（2）將FeCl3溶液滴入沸水可得到紅褐色液體，反應(yīng)的離子方程式是Fe3++3H2O═Fe（OH）3（膠體）+3H+．此液體具有的性質(zhì)是ad（填寫序號字母）．
a．光束通過該液體時形成光亮的“通路”
b．將該液體進(jìn)行過濾，可得到紅褐色固體
c．向該液體中加入AgNO3溶液，無沉淀產(chǎn)生
d．該液體顯酸性
（3）“細(xì)菌冶金”是利用某些細(xì)菌的特殊代謝功能開采金屬礦石，例如溶液中氧化亞鐵硫桿菌能利用空氣中的氧氣將黃鐵礦（主要成分FeS2）氧化為Fe2（SO4）3，并使溶液酸性增強(qiáng)．
①該過程反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeS2+15O2+2H2O$\frac{\underline{\;細(xì)菌\;}}{\;}$2Fe2（S04）3+2H2S04．
②人們可利用Fe2（SO4）3作強(qiáng)氧化劑溶解銅礦石（Cu2S），然后加入鐵屑進(jìn)一步得到銅，該過程中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式如下，請補(bǔ)充完整并配平：1Cu2S+10Fe3++4H2O$\frac{\underline{\;細(xì)菌\;}}{\;}$2Cu2++10Fe2++8H++1SO42-
（4）羥胺（NH2OH）是 一種還原劑，用25.0mL0.49mol/L羥胺有酸性溶液跟足量的硫酸鐵溶液在煮沸條件下反應(yīng)，生成的Fe2+恰好與24.50mL 0.020mol/L的KMnO4酸性溶液反應(yīng)（反應(yīng)后MnO4-離子變成Mn2+）．則在上述反應(yīng)中，羥胺的氧化產(chǎn)物中N的化合價是+1．

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