Question

（14分）某物質(zhì)用途廣泛，可用作分析試劑、媒染劑、催化劑及化工原料。經(jīng)測定它含有鐵元素，摩爾質(zhì)量為482g/mol。為進(jìn)一步確定它的組成，某化學(xué)興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ．稱取48.20g該物質(zhì)溶于水，配成100mL溶液，所得溶液顯棕黃色。
Ⅱ．取上述溶液50mL于試管中，加入足量的0.1mol/LNaOH溶液，并加熱，產(chǎn)生的氣體經(jīng)干燥后通入濃硫酸中，濃硫酸增重0.85g；產(chǎn)生的紅褐色沉淀經(jīng)過過濾、洗滌、灼燒后得4.00g固體。
Ⅲ．另取上述溶液50mL于試管中，加入足量的BaCl₂溶液，產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀 23.30g。
請回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中產(chǎn)生氣體的電子式    。
（2）該物質(zhì)的化學(xué)式為    ，下列有關(guān)該物質(zhì)的用途合理的是    。

A．補(bǔ)血劑

B．凈水劑

C．含酚廢水的檢測試劑

D．肥料

（3）該物質(zhì)溶液中逐滴加入氫氧化鋇溶液至金屬元素完全沉淀時的化學(xué)反應(yīng)方程式       。
（4）將SO₂氣體通入該物質(zhì)的溶液中可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是          ，寫出該反應(yīng)的離子方程式            。
（5）為了進(jìn)一步驗(yàn)證該物質(zhì)中鐵元素的化合價，某同學(xué)設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案：取少量固體于試管中，加水充分溶解，滴加硫氰化鉀溶液，若溶液顯血紅色，即可證明該物質(zhì)中一定存在Fe³⁺。請?jiān)u價該實(shí)驗(yàn)操作是否合理       （填“合理”或者“不合理”），理由       。

Answer 1

（1）
（2）CD；
（3）NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O， 2NH₄Fe(SO₄)₂+3Ba(OH)2==2Fe(OH)₃↓+3BaSO₄↓+ (NH₄)₂SO₄。
（4）溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色， 2Fe³⁺ + SO₂ + 2H₂O ====2Fe²⁺ + SO₄^2- + 4H⁺。
（5）不合理，在配制溶液時，蒸餾水應(yīng)加熱煮沸，除去其中溶解的氧氣。

試題分析：根據(jù)題意知，該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為482g/mol，其中含有鐵元素。由Ⅰ知，該物質(zhì)含有Fe³⁺；由Ⅱ知，向含0.05mol溶質(zhì)的溶液中加入足量的NaOH溶液，并加熱，產(chǎn)生的氣體經(jīng)干燥后通入濃硫酸中，濃硫酸增重0.85g，則產(chǎn)生的氨氣為0.05mol；產(chǎn)生的紅褐色沉淀氫氧化鐵經(jīng)過過濾、洗滌、灼燒后得4.00g固體，其物質(zhì)的量為0.025mol，則1mol該物質(zhì)中含有1molNH₄⁺和1molFe³⁺。由Ⅲ知，向含0.05mol溶質(zhì)的溶液中加入足量的BaCl₂溶液，產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀硫酸鋇 23.30g，物質(zhì)的量為0.1mol，則1mol該物質(zhì)中含有2molSO₄^2—；則結(jié)合該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量判斷，該物質(zhì)的化學(xué)式為NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O。（1）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中產(chǎn)生的氣體為氨氣，電子式為。（2）該物質(zhì)的化學(xué)式為NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O，其中含有NH₄⁺和Fe³⁺，可用作含酚廢水的檢測試劑和肥料，選CD；（3）該物質(zhì)的化學(xué)式為NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O，向該物質(zhì)溶液中逐滴加入氫氧化鋇溶液至鐵元素完全沉淀時，生成硫酸鋇、氫氧化鐵和硫酸銨，化學(xué)反應(yīng)方程式2NH₄Fe(SO₄)₂+3Ba(OH)2==2Fe(OH)₃↓+3BaSO₄↓+ (NH₄)₂SO₄。（4）將SO₂氣體通入該物質(zhì)的溶液中，SO₂與Fe³⁺發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e³⁺被還原為Fe²⁺，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺ + SO₂ + 2H₂O ====2Fe²⁺ + SO₄^2- + 4H⁺。（5）為了進(jìn)一步驗(yàn)證該物質(zhì)中鐵元素的化合價，某同學(xué)設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案：取少量固體于試管中，加水充分溶解，滴加硫氰化鉀溶液，若溶液顯血紅色，即可證明該物質(zhì)中一定存在Fe³⁺。該實(shí)驗(yàn)操作不合理，理由在配制溶液時，蒸餾水應(yīng)加熱煮沸，除去其中溶解的氧氣。