Question

重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）溶液是实验和科研中一种常用氧化剂。酸性条件下，Cr₂O₇^2—通常被还原为Cr^3＋。

（1）某同学欲用K₂Cr₂O₇固体配制500 mL 0.04000 mol·L^－1的K₂Cr₂O₇溶液。

①需用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、 ____。

②应该称取K₂Cr₂O₇固体的质量为______。

（2）交警常用装有重铬酸钾酒精测试仪检测司机是否酒后驾车，其化学反应原理如下：2K₂Cr₂O₇＋3C₂H₅OH＋8H₂SO₄===2Cr₂(SO₄)₃＋3CH₃COOH＋2K₂SO₄＋11H₂O。每有1 mol C₂H₅OH发生反应，转移电子的物质的量是__。

（3）由两种阳离子和一种阴离子组成的化合物X（不带结晶水）。将两份质量相等的化合物X，分别配成溶液，分别进行如下实验：

步骤1：向其中一份溶液中加入足量Ba(OH)₂溶液并加热，有气体逸出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，同时生成白色沉淀，随即沉淀变为灰绿色，最后带有红褐色，用足量稀盐酸处理上述沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体2.33 g。

步骤2：将另一份溶液与0.04000 mol·L^－1的酸性K₂Cr₂O₇溶液反应，消耗K₂Cr₂O₇溶液20.84 mL。

试通过计算确定化合物X的化学式______。（写出计算过程）

Answer

胶头滴管、500mL容量瓶 5.88g 4 mol (NH4)2Fe(SO4)2

【解析】

（1）①用K2Cr2O7固体配制500 mL 0.04000 mol·L－1的K2Cr2O7溶液的实验步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等，需用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、500mL容量瓶；

（2）由化学方程式可知，反应消耗3 mol C2H5OH，转移电子的物质的量是12mol；

（3）依据题意计算硫酸根和亚铁离子的物质的量，再依据电荷守恒计算铵根离子的物质的量，最后结合物质的量比计算化学式。

（1）①用K2Cr2O7固体配制500 mL 0.04000 mol·L－1的K2Cr2O7溶液的实验步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等，需用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、500mL容量瓶，故答案为：胶头滴管、500mL容量瓶；

②500 mL 0.04000 mol·L－1的K2Cr2O7溶液中K2Cr2O7的物质的量为0.04000 mol·L－1×0.5L=0.02000mol，则应该称取K2Cr2O7固体的质量为0.02000mol×294g/mol=5.88g，故答案为：5.88；

（2）由化学方程式可知，反应消耗3 mol C2H5OH，转移电子的物质的量是12mol，则1 mol C2H5OH发生反应，转移电子的物质的量是=4mol，故答案为：4mol；

（3）由步骤1可知，化合物X中硫酸根的物质的量为=0.01mol，由步骤2数据，结合得失电子数目守恒可知化合物X中亚铁离子的物质的量为=0.005mol，由电荷守恒可知X中铵根离子的物质的量为（0.01mol×2—0.005mol×2）=0.01mol，则X中铵根离子、亚铁离子和硫酸根离子的物质的量比为0.01mol：0.005mol：0.01mol=2:1:2，X的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2，故答案为：(NH4)2Fe(SO4)2。