Question

（2013?南通一模）黃鉀銨鐵礬[KNH₄Fex（SO₄）y（OH）z]不溶于水和稀硫酸，制取黃鉀銨鐵礬的示意圖如下：

（1）溶液X是

氨水

．
（2）檢驗濾液中是否存在K⁺的操作是

用潔凈的鉑絲（或鐵絲）蘸取濾液在酒精燈火焰上灼燒，透過藍色的鈷玻璃觀察，若火焰呈紫色，則存在K⁺

．
（3）黃鉀銨鐵礬的化學式可通過下列實驗測定：
①稱取一定質量的樣品加入稀硝酸充分溶解，將所得溶液轉移至容量瓶并配制成100.00mL溶液A．
②量取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體9.32g．
③量取25.00mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加熱，收集到標準狀況下氣體224mL，同時有紅褐色沉淀生成．
④將步驟③所得沉淀過濾、洗滌、灼燒，最終得固體4.80g．
通過計算確定黃鉀銨鐵礬的化學式（寫出計算過程）．

Answer 1

分析：（1）根據制取黃鉀銨鐵礬的示意圖及黃鉀銨鐵礬[KNH₄Fex（SO₄）y（OH）z]組成進行分析；
（2）根據實驗室檢驗鉀離子的實驗操作完成；
（3）②9.32g為不溶于鹽酸的硫酸鋇沉淀；
③標準狀況下氣體224mL氣體為氨氣，紅褐色沉淀為氫氧化鐵；
④得到的固體是氧化鐵；
根據以上分析數據及電荷守恒，計算出黃鉀銨鐵礬各種成分的物質的量之比，就是黃鉀銨鐵礬的化學式．

解答：解：（1）制取黃鉀銨鐵礬的示意圖及黃鉀銨鐵礬[KNH₄Fex（SO₄）y（OH）z]組成，可以可知加入X是氨水，以便生成黃鉀銨鐵礬，
故答案為：氨水；
（2）通過焰色反應檢驗鉀離子存在情況，方法為：用潔凈的鉑絲（或鐵絲）蘸取濾液在酒精燈火焰上灼燒，透過藍色的鈷玻璃觀察，若火焰呈紫色，則存在K⁺，
故答案為：用潔凈的鉑絲（或鐵絲）蘸取濾液在酒精燈火焰上灼燒，透過藍色的鈷玻璃觀察，若火焰呈紫色，則存在K⁺；
（3）②的沉淀為硫酸鋇，硫酸鋇的物質的量就等于溶液中硫酸根的物質的量：n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=

9.32g

233g/mol

=0.04 mol
③所得氣體為氨氣，溶液中銨離子物質的量就等于氨氣的物質的量：n（NH₄⁺）=n（NH₃）=

0.224L

22.4L/mol

=0.01 mol
④最終得到的固體是氧化鐵，根據鐵原子守恒，溶液中的鐵離子物質的量為：n（Fe³⁺）=2n（Fe₂O₃）=2×

4.80g

160g/mol

=0.06 mol
黃鉀銨鐵礬[KNH₄Fex（SO₄）y（OH）z]中，n（K⁺）=n（NH₄⁺）=0.01 mol，
根據電荷守恒：n（OH^-）=n（K⁺）+n（NH₄⁺）+3n（Fe³⁺）-2n（SO₄^2-）=0.12 mol
n（K⁺）：n（NH₄⁺）：n（Fe³⁺）：n（SO₄^2-）：n（OH^-）=1：1：6：4：12
黃鉀銨鐵礬的化學式為KNH₄Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂，
答：黃鉀銨鐵礬的化學式為KNH₄Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂．

點評：本題考查了制取黃鉀銨鐵礬，涉及的內容不多，但是計算量稍大，注意合理分析、理解題中信息及電荷守恒的應用，本題難度中等．