Question

【题目】M 是由两种阳离子、一种阴离子和结晶水组成的化合物。某学习小组的同学对该化合物进行了研究。

Ⅰ、取 M 的样品配成溶液，溶液呈棕黄色。将溶液分成三份，做了下列 3 组实验，分别检出 A、B、C 三种离子。请完成下表中的空格：

组别	操作	实验现象	检出的离子
第1组	加入足量的NaOH溶液并加热	产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝	A：_____
第 2 组	加入KSCN溶液	溶液呈_____色	B：Fe3+
第3组	加入_____和 BaCl2 溶液	有白色沉淀生成	C：

Ⅱ．取 9.640g M 配成溶液，加入足量的NaOH溶液，得到红褐色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧，冷却后称量。经过4次灼烧，称量得到的红棕色固体的质量数据如表所示。

实验次数	第1次	第2次	第3次	第4次
质量 (g )	1.630	1.610	1.600	1.600

(1)灼烧和称量时需用图所示的仪器，它们的名称分别是：

①_____②_____

(2)查阅资料并分析可知红棕色固体为Fe2O3，根据上表数据，可算得Fe2O3的准确质量为_____g。

(3)另取 9.640g M 配成溶液，加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥，称得其质量为9.320g。小组同学提出 A、B、C 三种离子的物质的量存在以下关系：n (A )+3n (B )＝2n (C)，他们依据的原理是_____。

(4)分析整个实验过程，可以确定M的化学式为_____。

Answer 1

【答案】NH4+ 血红 稀盐酸 坩埚 电子天平 1.600 电荷守恒 NH4Fe (SO4 )212H2O

【解析】

Ⅰ、第1组加入足量的 NaOH 溶液并加热产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成氨气；

第 2 组加入 KSCN 溶液，如溶液呈血红色，说明含有Fe3+；

第3组检验SO42﹣，应加入盐酸和氯化钡；

Ⅱ、由表中数据可知红棕色固体为Fe2O3，质量为1.600g，可计算n (Fe3+ )，另取 9.640g M 配成溶液，加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥，称得其质量为9.320g，应为BaSO4，可计算n (SO42﹣)，根据电荷守恒n (A )+3n (B )＝2n (C )可计算n (NH4+ )，结合质量守恒计算结晶水，可计算M的化学式。

Ⅰ、第1组加入足量的 NaOH 溶液并加热产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成氨气，则溶液中存在NH4+；

第 2 组加入KSCN溶液，如溶液呈血红色，说明含有Fe3+；

第3组检验SO42﹣，应加入盐酸和氯化钡，

故答案为：NH4+；血红；稀盐酸；

Ⅱ、 (1 )由仪器图可知Ⅰ为坩埚，Ⅱ为电子天平，故答案为：坩埚；电子天平；

(2 )加热到质量稳定时，可知氧化铁的质量为1.600g，故答案为：1.600；

(3 )溶液中存在的离子分别为NH4+、Fe3+、SO42﹣，存在n (NH4+ )+3n (Fe3+ )＝2n (SO42﹣ )，为电荷守恒关系，故答案为：电荷守恒；

(4 )Fe2O3质量为1.600g，n (Fe3+ )＝2×＝0.02mol，BaSO4质量为9.320g，n (SO42﹣)＝＝0.04mol，由n (NH4+ )+3n (Fe3+ )＝2n (SO42﹣ )，可知n (NH4+ )＝0.02mol，则由质量守恒可知n (H2O )＝

＝0.24mol，

则n (NH4+ )：n (Fe3+ )：n (SO42﹣ )：n (H2O )＝0.02：0.02：0.04：0.24＝1：1：2：12，

所以M的化学式为NH4Fe (SO4 )212H2O，故答案为：NH4Fe (SO4 )212H2O。