Question

摩尔盐在工业上有重要的用途。已知其由一种阴离子，两种阳离子组成的晶体，某学习小组按如下实验测定摩尔盐样品的组成。步骤如下：

①称取3.920g摩尔盐样品配制250mL溶液。

②取少量配制溶液，加入KSCN溶液，无明显现象。

③另取少量配制溶液，加入过量浓氢氧化钠溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体和红褐色沉淀。

④定量测定如下：

滴定实验结果记录如下：

实验次数	第一次	第二次	第三次
消耗高锰酸钾溶液体积/mL	10.32	10.02	9.98

完成下列填空：

(1)步骤①中需要的定量仪器为________________ 、__________________。

(2)步骤②的目的是_____________________________________________________。产生红褐色沉淀的离子方程式_____________________________________。

(3)步骤④中操作X为_________________________________（按操作顺序填写）。

(4)步骤④中酸性高锰酸钾溶液能否用碘的酒精溶液代替，_______（填“能”或“不能”），请说明理由__________________________________________________。

(5)步骤④若在滴定过程中，待测液久置，消耗高锰酸钾溶液的体积将__________。（选填“ 偏大”、“偏小”或“不变”）。

(6)通过上述实验测定结果，推断摩尔盐化学式为______________________________。

Answer

电子天平 250mL容量瓶 确定红褐色沉淀中的铁元素在摩尔盐中是以亚铁离子形式存在 4Fe2++8OH-+O2+2H2O＝4Fe(OH)3↓ 过滤、洗涤、干燥或烘干（冷却） 不能 碘单质与亚铁离子不反应 偏小 (NH4)2SO4•FeSO4•6H2O或(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O

【解析】

（1）配制摩尔盐溶液时，称取3.9200g摩尔盐样品要用电子天平称取，根据装置图可知，配制250mL溶液定容时要用250mL容量瓶；

（2）②取少量配制溶液，加入KSCN溶液，无明显现象，证明无铁离子存在，确定红褐色沉淀中的铁元素在摩尔盐中是以亚铁离子形式存在，产生红褐色沉淀的离子方程式为：4Fe2++8OH-+O2+2H2O＝4Fe(OH)3↓；

（3）根据实验二③中操作流程可知，白色悬浊液为硫酸钡，要精确称量硫酸钡的质量要经过过滤、洗涤、干燥再称量；

（4）步骤④中酸性高锰酸钾溶液不能用碘的酒精溶液代替，因为碘单质和亚铁离子不发生反应，不能测定实验；

（5）步骤④若在滴定过程中，待测液久置，空气中氧气氧化亚铁离子，消耗标准溶液高锰酸钾溶液体积减小，c（待测）=可知测定亚铁离子减小，故答案为偏小；

（6）根据题中实验步骤及数据可知，滴定亚铁离子用去的高锰酸钾溶液的体积的数据中，第一次误差较大，为偶然误差应去掉，所以高锰酸钾溶液的体积为mL=10.00mL，高锰酸钾的物质的量为0.02mol/L×0.01L=0.0002mol，根据反应MnO4﹣+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，可知3.9200g摩尔盐样品中亚铁离子的物质的量为0.0002mol××5=0.01mol，其质量为0.5600g，白色固体硫酸钡为0.4660g，所以3.9200g摩尔盐样品中硫酸根离子的物质的量为×=0.02mol，其质量为1.9200g，根据电荷守恒可知3.9200g摩尔盐样品中铵根离子的物质的量为0.02mol×2﹣0.01mol×2=0.02mol，其质量为0.3600g，所以样品中结晶水物质的量为=0.06mol，所以摩尔盐的组成为(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O或(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O。