题目

题型：不详难度：来源：

A晶体是一种矾，溶于水可电离出三种离子．用A进行如下实验：
①准确称量3.92g晶体溶于适量的稀硫酸，配成100mL浅绿色溶液X
②取少量X于试管中滴加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，溶液呈红色
③取20.00mLX于锥形瓶中，用0.02mol/LKMnO₄溶液滴定（酸性KMnO₄被还原成Mn²⁺，Mn²⁺在溶液中几乎呈无色），当到达终点时，用去KMnO₄溶液20.00mL
④取20.00mLX于试管中加入浓NaOH溶液加热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝且恰好能被40.00mL0.10mol/LHCl溶液完全吸收
⑤另取20.00mLX向其中加入足量的BaCl₂溶液，将沉淀过滤、洗涤，反复烘干并称量得1.00g．
试回答下列问题：
（1）本实验的目的是______．
（2）把A溶于稀硫酸而不直接溶于水的原因是______．
（3）第③步操作中，对滴定管的使用主要有以下几步：a用蒸馏水洗涤；b 必要操作；c装入标准液；d 赶走尖嘴部分的气泡；e 调节液面在“0或0刻度”以下．上述b步骤的必要操作是______；若无此步骤则会使该离子在A晶体中的含量______（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．
（4）第⑤步中证明沉淀洗净的操作是______．
（5）此实验中有一步设计错误，它是第______步（填编号），正确地设计应为______．
（6）如果通过实验测得3.92g晶体中含有的阴离子全部形成钡盐沉淀的质量为4.66g，则A的化学式为______．

答案

（1）依据题干信息和实验步骤，结合（6）的要求分析，实验目的是沉淀A的组成；
故答案为：测定A晶体的组成；
（2）钒是硫酸盐，配制浅绿色溶液为亚铁离子的颜色；加入酸中溶解是为了抑制亚铁离子的水解，避免亚铁离子水解变浑浊；
故答案为：抑制Fe²⁺的水解；
（3）滴定管用待装液润洗2-3次，用0.02mol/LKMnO₄溶液滴定，高锰酸钾溶液装在酸式滴定管中，所以酸式滴定管需要用0.02mol/LKMnO₄溶液润洗滴定管两次；无此操作，直接装液会稀释高锰酸钾溶液，反应过程中消耗的标准液增大，c（待测）=

c(标准)V(标准)

V(待测)

；判断结果偏高；
故答案为：用0.02mol/LKMnO₄溶液润洗滴定管两次；偏高；
（4）沉淀为硫酸钡沉淀，是否洗净的检验方法，可以利用洗出液中检验是否含有钡离子检验，所以取洗出液少许，加入稀硫酸，弱无沉淀生成，则证明已经洗净，弱生成沉淀，则说明没有洗净；
故答案为：取最后的洗出液少许滴加稀硫酸，若无沉淀则证明已洗净；
（5）第⑤步直接加入过量氯化钡，沉淀会有其他离子干扰，不一定是硫酸钡沉淀，所以应先加入稀盐酸排除其他离子的干扰，在加入过量氯化钡溶液全部沉淀硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，过滤、洗涤后称重；
故答案为：直接取一定量A向其中加入稀盐酸，再加入足量的BaCl₂溶液，将沉淀过滤、洗涤，反复烘干并称量沉淀的质量．
（6）①准确称量3.92g晶体溶于适量的稀硫酸，配成100mL浅绿色溶液X，判断溶液中含有亚铁离子；A晶体是一种矾证明是硫酸盐，溶解后溶液中含有硫酸根离子；
②取少量X于试管中滴加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，溶液呈红色，证明晶体中无三价铁离子只含有亚铁离子；
③取20.00mLX于锥形瓶中，用0.02mol/LKMnO₄溶液滴定（酸性KMnO₄被还原成Mn²⁺，Mn²⁺在溶液中几乎呈无色），当到达终点时，用去KMnO₄溶液20.00mL；依据5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，定量关系计算亚铁离子物质的量为0.002mol；则100ml中 含有0.01mol；
④取20.00mLX于试管中加入浓NaOH溶液加热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明含有铵根离子，且恰好能被40.00mL0.10mol/LHCl溶液完全吸收，发生反应NH₃+HCl=NH₄Cl，则溶液中含铵根离子物质的量为0.004mol；则100ml溶液中含NH₄⁺物质的量为0.02mol；
通过实验测得3.92g晶体中含有的阴离子全部形成钡盐沉淀的质量为4.66g，通过以上分析判断阴离子为硫酸根离子生成沉淀为硫酸钡沉淀，计算含有硫酸根离子物质的量为0.02mol；
3.92g晶体中含Fe²⁺离子物质的量为0.01mol，质量为0.56g；NH₄⁺物质的量为0.02mol，质量为0.36g；SO₄^2-物质的量0.02mol，质量为1.92g；依据晶体质量可知含结晶水的质量=3.92g-0.56g-0.36g-1.92g=1.08g；物质的量为0.06mol，则化学式为n（NH₄⁺）：n（Fe²⁺）：n（SO₄^2-）：n（H₂O）=0.02：0.01：0.02：0.06=2：1：2：6，则化学式为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O；
故答案为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O；