Question

【題目】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________。

（2）檢驗濾液中是否存在K＋的操作是________________________。

（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100.00 mL溶液A。

②量取25.00 mL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9.32 g。

③量取25.00 mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加熱，收集到標準狀況下氣體224 mL，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4.80 g，則黃鉀銨鐵礬的化學式為______________。

Answer 1

【答案】氨水（或NH3·H2O） 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＋ KNH4Fe6(SO4)4(OH)12

【解析】

（1）由制取黃鉀銨鐵礬的流程圖及黃鉀銨鐵礬[KNH4Fex(SO4)y(OH)z]的組成可知，加入X是氨水，以便生成黃鉀銨鐵礬；

（2）通過焰色反應檢驗鉀離子的存在情況，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+；

（3）②的沉淀為硫酸鋇，硫酸鋇的物質的量等于溶液中硫酸根的物質的量：n（SO42-）=n（BaSO4）==0.04 mol；

③所得氣體為氨氣，溶液中銨根離子物質的量等于氨氣的物質的量：n（NH4+）=n（NH3）==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×=0.06 mol，黃鉀銨鐵礬[KNH4Fex(SO4)y(OH)z]中，n（K+）=n（NH4+）=0.01mol，根據電荷守恒：n（OH-）=n（K+）+n（NH4+）+3n（Fe3+）-2n（SO42-）=0.12 mol，n（K+）:n（NH4+）:n（Fe3+）:n（SO42-）:n（OH-）=1:1:6:4:12，黃鉀銨鐵礬的化學式為KNH4Fe6(SO4)4(OH)12。