某浅绿色晶体X[x（NH4）2SO4•yFeSO4•zH2O]在分析化学上常用作还原剂．为确定其组成，某小组同学进行如下实验．Ⅰ．NH4+的测定采用蒸馏法，蒸馏装置如图所示，实验步骤如下：①准确称取19.

Question

某浅绿色晶体X[x（NH₄）₂SO₄•yFeSO₄•zH₂O]在分析化学上常用作还原剂．为确定其组成，某小组同学进行如下实验．
Ⅰ．NH₄⁺的测定
采用蒸馏法，蒸馏装置如图所示，实验步骤如下：
①准确称取19.60g晶体X，加水溶解，注入圆底烧瓶中；
②准确量取50.00mL 1.0100mol•L^-1H₂SO₄溶液于锥形瓶中；
③向圆底烧瓶中加入足量NaOH溶液，加热蒸馏；
④用0.0400mol•L^-1 NaOH标准溶液滴定锥形瓶中过剩的酸，到终点时消耗NaOH标准溶液25.00mL．

（1）步骤②中，准确量取H₂SO₄溶液所用的玻璃仪器为___．
（2）步骤③中，加热蒸馏时间需长达30分钟，其目的为___．
（3）步骤④中，若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，则所测n（NH₄⁺）的值将___（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
Ⅱ． SO₄^2-的测定
采用重量分析法，实验步骤如下：
①另准确称取19.60g晶体X于烧杯中，加水溶解，边搅拌边加入过量的 BaCl₂溶液；
②用无灰滤纸（灰分质量很小，可忽略）过滤，洗涤沉淀3～4次；
③用滤纸包裹好沉淀取出，灼烧滤纸包至滤纸完全灰化；
④继续灼烧沉淀至恒重．得沉淀质量23.30g．
（4）步骤①中，判断 BaCl₂溶液已过量的实验操作和现象是___．
（5）步骤②中，所用洗涤剂最合适的是___（填选项字母）．
A．冷水    B．稀硫酸    C．滤液
（6）步骤③灼烧操作中，除三脚架外，还需要用到下列仪器中的___（填选项字母）．
A．烧杯  B．坩埚    C．表面皿  D．泥三角    E．蒸发皿  F．酒精灯
（7）综合实验I、Ⅱ，通过计算得出晶体X的化学式为___．

Answer 1

I．（1）酸性溶液用酸式滴定管量取，所以准确量取硫酸应该选用酸式滴定管，故答案为：酸式滴定管；
（2）晶体X与NaOH反应生成氨气，氨气易溶于水，加热可以使氨气完全逸出，被硫酸溶液完全吸收，故答案为：将生成的NH₃全部蒸出，被硫酸溶液完全吸收；
（3）滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，则消耗的NaOH标准溶液的体积偏大，计算出与NaOH反应的硫酸的物质的量偏大，则与氨气反应的硫酸的物质的量偏小，所以计算得到的氨气的物质的量偏小，故答案为：偏小；
II．（4）判断氯化钡是否过量，可以在上层清液中继续滴加氯化钡，若没有新的沉淀生成则说明溶液中没有硫酸根离子，即氯化钡已经过量；
故答案为：待浊液分层后，在上层清液中加入1～2滴BaCl₂溶液，无白色浑浊出现，则BaCl₂溶液已过量；
（5）用冷水洗涤可以减少固体的溶解，用硫酸洗涤会使沉淀上附着硫酸根离子，滤液中也含有硫酸根离子，所以不能用硫酸会滤液洗涤沉淀，应该选用冷水洗涤；
故答案为：A；
（6）做灼烧的实验时，固体在坩埚中灼烧，用酒精灯加热，坩埚放置在有泥三角的三脚架上，所以用到的仪器为：坩埚、三脚架、泥三角、酒精灯；
故答案为：BDF；
（7）与NaOH反应的硫酸的物质的量为n（H₂SO₄）=(1)/(2)n（NaOH）=(1)/(2)×0.0400mol•L^-1×0.02500L，
与氨气反应的硫酸的物质的量为：0.05L×1.0100mol•L^-1-(1)/(2)×0.0400mol•L^-1×0.025L=0.05mol，则氨气的物质的量n（NH₃）=2n（H₂SO₄）=0.1mol．
19.60g晶体X于烧杯中，加水溶解，边搅拌边加入过量的 BaCl₂溶液，得到硫酸钡沉淀23.30g，则n（SO₄^2-）=(23.30g)/(233g/mol)=0.10mol，
(19.60g)/(132x+152y+18z)×2x=0.1mol，(19.60g)/(132x+152y+18z)×（x+y）=0.1mol，则x+y=2x，即x=y，
令x=1，则(19.60)/(132+152+18z)×2=0.1，则z=6，即x=1，y=1，z=6，则其化学式为（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O，
令x=2，则(19.60)/(132×2+152×2+18z)×4=0.1，则z=1.21，不符合；
故答案为：（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O．