Question

黃鉀銨鐵礬[KNH₄Fe_x(SO₄)_y(OH)_z]不溶于水和稀硫酸，制取黃鉀銨鐵礬的示意圖如下：

（1）溶液X是________。

（2）檢驗(yàn)濾液中是否存在K^＋的操作是________________________。

（3）黃鉀銨鐵礬的化學(xué)式可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定：

①稱取一定質(zhì)量的樣品加入稀硝酸充分溶解，將所得溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶并配制成100.00 mL溶液A。

②量取25.00 mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過(guò)濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體9.32 g。

③量取25.00 mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加熱，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體224 mL，同時(shí)有紅褐色沉淀生成。

④將步驟③所得沉淀過(guò)濾、洗滌、灼燒，最終得固體4.80 g。

通過(guò)計(jì)算確定黃鉀銨鐵礬的化學(xué)式(寫出計(jì)算過(guò)程)。

 

Answer 1

【答案】

（1）氨水（或NH₃·H₂O）；（2）用潔凈的鉑絲（或鐵絲）蘸取濾液在酒精燈火焰上灼燒，透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃觀察，若火焰呈紫色，則存在K^＋；

（3）黃鉀銨鐵礬的化學(xué)式為KNH₄Fe₆(SO₄)₄(OH)₁₂。

【解析】（1）制取黃鉀銨鐵礬的示意圖及黃鉀銨鐵礬[KNH₄Fex（SO₄）y（OH）z]組成，可以可知加入X是氨水，以便生成黃鉀銨鐵礬，

（2）通過(guò)焰色反應(yīng)檢驗(yàn)鉀離子存在情況，方法為：用潔凈的鉑絲（或鐵絲）蘸取濾液在酒精燈火焰上灼燒，透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃觀察，若火焰呈紫色，則存在K^＋，

（3）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）==0.04 mol③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）==0.01 mol,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（Fe^3＋）=2n（Fe₂O₃）=2×=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（Fe^3＋）-2n（SO₄^2－）=0.12 mol

n（K^＋）：n（NH₄^＋）：n（Fe^3＋）：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，

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)；復(fù)雜化學(xué)式的確定