Question

【題目】重鉻酸鉀（K2Cr2O7）溶液是實驗和科研中一種常用氧化劑。酸性條件下，Cr2O72—通常被還原為Cr3＋。

（1）某同學欲用K2Cr2O7固體配制500 mL 0.04000 mol·L－1的K2Cr2O7溶液。

①需用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、 ____。

②應該稱取K2Cr2O7固體的質量為______。

（2）交警常用裝有重鉻酸鉀酒精測試儀檢測司機是否酒后駕車，其化學反應原理如下：2K2Cr2O7＋3C2H5OH＋8H2SO4===2Cr2(SO4)3＋3CH3COOH＋2K2SO4＋11H2O。每有1 mol C2H5OH發生反應，轉移電子的物質的量是__。

（3）由兩種陽離子和一種陰離子組成的化合物X（不帶結晶水）。將兩份質量相等的化合物X，分別配成溶液，分別進行如下實驗：

步驟1：向其中一份溶液中加入足量Ba(OH)2溶液并加熱，有氣體逸出，該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，同時生成白色沉淀，隨即沉淀變為灰綠色，最后帶有紅褐色，用足量稀鹽酸處理上述沉淀物，經洗滌和干燥，得到白色固體2.33 g。

步驟2：將另一份溶液與0.04000 mol·L－1的酸性K2Cr2O7溶液反應，消耗K2Cr2O7溶液20.84 mL。

試通過計算確定化合物X的化學式______。（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】膠頭滴管、500mL容量瓶 5.88g 4 mol (NH4)2Fe(SO4)2

【解析】

（1）①用K2Cr2O7固體配制500 mL 0.04000 mol·L－1的K2Cr2O7溶液的實驗步驟為計算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻等，需用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管、500mL容量瓶；

（2）由化學方程式可知，反應消耗3 mol C2H5OH，轉移電子的物質的量是12mol；

（3）依據題意計算硫酸根和亞鐵離子的物質的量，再依據電荷守恒計算銨根離子的物質的量，最后結合物質的量比計算化學式。

（1）①用K2Cr2O7固體配制500 mL 0.04000 mol·L－1的K2Cr2O7溶液的實驗步驟為計算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻等，需用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管、500mL容量瓶，故答案為：膠頭滴管、500mL容量瓶；

②500 mL 0.04000 mol·L－1的K2Cr2O7溶液中K2Cr2O7的物質的量為0.04000 mol·L－1×0.5L=0.02000mol，則應該稱取K2Cr2O7固體的質量為0.02000mol×294g/mol=5.88g，故答案為：5.88；

（2）由化學方程式可知，反應消耗3 mol C2H5OH，轉移電子的物質的量是12mol，則1 mol C2H5OH發生反應，轉移電子的物質的量是=4mol，故答案為：4mol；

（3）由步驟1可知，化合物X中硫酸根的物質的量為=0.01mol，由步驟2數據，結合得失電子數目守恒可知化合物X中亞鐵離子的物質的量為=0.005mol，由電荷守恒可知X中銨根離子的物質的量為（0.01mol×2—0.005mol×2）=0.01mol，則X中銨根離子、亞鐵離子和硫酸根離子的物質的量比為0.01mol：0.005mol：0.01mol=2:1:2，X的化學式為(NH4)2Fe(SO4)2，故答案為：(NH4)2Fe(SO4)2。