Question

【題目】由兩種或兩種以上金屬離子（或銨根離子）和一種酸根離子構成的鹽稱為復鹽。為確定某復鹽結晶水合物Q（含有兩種金屬陽離子）的組成，甲、乙兩位同學分別進行了如下實驗：

請回答下列問題：

（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同，為__________、洗滌，僅由甲的實驗能不能確定操作Ⅰ中所得固體的成分？__________（填“能”或“不能”），說明理由：_________。

（2）甲實驗中通入過量二氧化碳發生反應生成沉淀的離子方程式為_______。

（3）0.8 g紅棕色粉末的物質的量為__________。

（4）乙實驗中，若100 mL硝酸鋇溶液恰好完全反應，則硝酸鋇溶液的物質的量濃度為__________。

（5）Q的化學式為________。

Answer 1

【答案】過濾 不能 、在空氣中灼燒時均能生成 0.005 mol

【解析】

甲的流程：溶液加入過量氫氧化鈉溶液，生成偏鋁酸鈉和氫氧化鐵（或氫氧化亞鐵）沉淀，過濾、洗滌，沉淀灼燒得到氧化鐵；溶液通入過量二氧化碳，發生反應CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，過濾、洗滌、灼燒得到氧化鋁。由紅棕色固體Fe2O3可知Q中含有或，鐵元素的物質的量為=0.01mol，質量為0.01mol×56g/mol=0.56g；由Q與過量氫氧化鈉溶液反應得到的溶液中通入過量的二氧化碳后有沉淀Al(OH)3生成，氫氧化鋁灼燒生成三氧化二鋁，鋁元素的物質的量為=0.02mol，質量為0.02mol×27g/mol=0.54g。

乙的流程：溶液中加入硝酸鋇溶液，生成硫酸鋇沉淀，過濾洗滌干燥得到9.32g的硫酸鋇。硫酸根離子的物質的量為=0.04mol，質量為0.04mol×96g/mol=3.84g；結晶水的質量為7.1g-3.84g-0.54g-0.56g=2.16g，物質的量為=0.12mol；據此分析。

（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同，為過濾、洗滌，僅由甲的實驗不能確定操作Ⅰ中所得固體，因為Fe(OH)2、Fe(OH)3在空氣中灼燒時均能生成Fe2O3，無法確定是亞鐵離子還是鐵離子；

答案： 過濾 不能 Fe(OH)2、Fe(OH)3在空氣中灼燒時均能生成Fe2O3

（2）甲實驗中通入過量二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，發生反應的離子方程式為CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3－；

答案：CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3－

（3）0.8 g紅棕色粉末（Fe2O3）的物質的量為=0.005mol；

答案：0.005mol

（4）乙實驗中，若100 mL硝酸鋇溶液恰好完全反應，Ba2++SO42－=BaSO4↓。硫酸根離子的物質的量為=0.04mol，則硝酸鋇溶液的物質的量濃度為=0.4mol/L；

答案：

（5）Q晶體中Al3+的物質的量為0.02mol、Fe元素的物質的量為0.01mol、SO42－的物質的量為0.04mol、H2O的物質的量為0.12mol，物質的量之比為2:1:4:12，故其化學式為Al2Fe (SO4)4 12H2O；

答案：Al2Fe (SO4)4 12H2O