Question

某結晶水合物含有兩種陽離子和一種陰離子。稱取兩份質量均為1.96 g的該結晶水合物，分別制成溶液。一份加入足量Ba（OH）₂溶液，生成白色沉淀，隨即沉淀變為灰綠色，最后帶有紅褐色；加熱該水合物，逸出能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體；用稀鹽酸處理沉淀物，經洗滌和干燥，得到白色固體2.33 g。另一份加入含0.001 mol KMnO₄的酸性溶液，恰好完全被還原為Mn²⁺。

請回答以下問題：

（1）該結晶水合物中含有的兩種陽離子是___________和___________，陰離子是_________。

（2）試通過計算確定該結晶水合物的化學式。

Answer 1

解析：（1）生成的沉淀由灰綠色變為紅褐色說明結晶物中含Fe²⁺;加熱該水合物生成了能使紅色石蕊變藍的氣體說明有NH₃生成，該水合物中含。

（2）據題意，

    5Fe²⁺  +  +8H⁺5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O

      5                1

    n(Fe²⁺)     0.001 mol

    n(Fe²⁺)=0.001 mol×5=0.005 mol

    根據離子化合物中陰、陽離子電荷守恒的原理，n()+2n(Fe²⁺)=2n()

    n()=0.01 mol

    n(H₂O)=（1.96-0.01 mol×96 g·mol^-1-0.005 mol×56 g·mol^-1-0.01 mol×18 g·mol^-1）÷18 g·mol^-1=0.03 mol。

    該結晶水合物的化學式為（NH₄）₂·Fe（SO₄）₂·6H₂O〔或（NH₄）₂SO₄·FeSO₄·6H₂O〕

答案：（1）  Fe²⁺ 

（2）（NH₄）₂·Fe（SO₄）₂·6H₂O〔或（NH₄）₂SO₄·FeSO₄·6H₂O〕