Question

【題目】某研究小組為了探究一種無機鹽X (僅含有五種元素，且含有結晶水）的組成和性質。設計并完成了如下實驗：

另將生成的氣體甲與過量灼熱氧化銅粉末反應，生成兩種單質，再將產物通入濃硫酸洗氣后測得標況下的氣體乙為0.224L。請回答如下問題：

（1）X的化學式是___________， 固體2中存在的化學鍵類型________________________

（2）溶液2中通入過量氣體甲時發生的離子反應方程式___________________________

（3）在一定條件下，生成的氣體甲與過量氧化銅還能發生另一氧化還原反應，生成的氣體乙在標況下的體積仍為0.224L, 寫出該反應的化學方程式___________

（4）請設計實驗證明無機鹽X中存在的金屬陽離子________________________

Answer 1

【答案】 （NH4）2SO4 .2FeSO4 .2H2O 離子鍵和共價鍵 H++NH3 = NH4+ Fe2++2NH3.H2O == Fe(OH)2+2NH4+ 2NH3+6CuO == Cu2O+ N2+ 3H2O 取少量無機鹽X于試管中加水溶解，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現象，再滴加少量氯水，若溶液出現血紅色，則證明存在Fe2+.（其他合理答案也可）

【解析】（1）無機鹽X與過量氫氧化鋇溶液反應得到氣體甲為氨氣和固體1，說明X中含有銨根離子，固體1中加入過量鹽酸過濾得到固體2為硫酸鋇沉淀，證明X中含有硫酸根離子，溶液2中加入過量氣體甲氨氣和過量鹽酸反應，生成銨鹽，和金屬離子反應生成氫氧化物沉淀，洗滌灼燒得到固體3為1.60g，將生成的氣體甲與過量灼熱氧化銅粉末反應，生成兩種單質，再將產物通入濃硫酸洗氣后測得標況下的氣體乙為0.224L，氨氣和氧化銅反應生成氮氣、銅和水蒸氣，通過濃硫酸得到氣體為氮氣，則依據氮元素守恒，n（NH4+）=2n（N2）=2×0.224L/22.4L/mol=0.02mol，固體2為硫酸鋇，n（SO42-）=n（BaSO4）=6.99g/233g/mol=0.03mol，硫酸銨中硫酸根離子為0.01mol，則金屬形成的鹽中硫酸根離子為0.02mol，洗滌灼燒得到固體3為1.60g為氧化鐵質量，物質的量為1.60g/160g/mol=0.01mol，鐵元素0.02mol，X的化學式是（NH4）2SO4·2FeSO4·2H2O，固體2為硫酸鋇，存在的化學鍵類型為離子鍵和共價鍵；（2）溶液2中通入過量氣體甲時發生的離子反應氨氣和過量鹽酸反應，生成銨鹽，和金屬離子反應生成氫氧化物沉淀，反應的離子方程式為：H++NH3=NH4+、Fe2++2NH3.H2O＝Fe(OH)2+2NH4+；（3）在一定條件下，生成的氣體甲與過量氧化銅還能發生另一氧化還原反應，生成的氣體乙在標況下的體積仍為0.224L為氮氣，氨氣還原氧化銅為氧化亞銅，反應的化學方程式為2NH3+6CuO＝Cu2O+ N2+ 3H2O；（4）無機鹽X中存在的金屬陽離子為亞鐵離子，依據亞鐵離子檢驗方法，加入KSCN溶液無變化，滴入氯水變紅色證明，取少量無機鹽X于試管中加水溶解，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現象，再滴加少量氯水，若溶液出現血紅色，則證明存在Fe2+。