某物质用途广泛，可用作分析试剂、媒染剂、催化剂及化工原料．经测定它含有铁元素，摩尔质量为482g/mol．为进一步确定它的组成，某化学兴趣小组做了以下实验：Ⅰ）．称取48.20g该物质

Question

某物质用途广泛，可用作分析试剂、媒染剂、催化剂及化工原料．经测定它含有铁元素，摩尔质量为482g/mol．为进一步确定它的组成，某化学兴趣小组做了以下实验：
Ⅰ）．称取48.20g该物质溶于水，配成100mL溶液，所得溶液显棕黄色．
Ⅱ）．取上述溶液50mL于试管中，加入足量的0.1mol/LNaOH溶液，并加热，产生的气体经干燥后通入浓硫酸中，浓硫酸增重0.85g；产生的红褐色沉淀经过过滤、洗涤、灼烧后得4.00g固体．
Ⅲ）．另取上述溶液50mL于试管中，加入足量的BaCl₂溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀 23.30g．
请回答下列问题：
（1）实验Ⅱ中产生气体的电子式___．
（2）该物质的化学式为___，请写出有关该物质的一个用途___．
（3）该物质溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至金属元素完全沉淀时的化学反应方程式___．
（4）将SO₂气体通入该物质的溶液中可以观察到的实验现象是___，写出该反应的离子 方程式___．
（5）请设计实验方案验证该物质中金属阳离子：___．

Answer 1

48.20g该物质的物质的量是(48.2g)/(482g/mol)=0.1mol，配成100mL溶液，经测定它含有铁元素，摩尔质量为482g/mol，该物质溶于水所得溶液显棕黄色，则含有Fe³⁺，取上述溶液50mL，即0.05mol物质中，加入足量的0.1mol/L NaOH溶液并加热，产生的气体经干燥后通入浓硫酸中，浓硫酸增重0.85g，则含有NH₄⁺，产生的0.85g是氨气，物质的量是(0.85g)/(17g/mol)=0.05mol，所以含有铵根离子是0.05mol，即1mol物质中含有铵根离子1mol，产生的红褐色沉淀经过过滤、洗涤、灼烧后得4.00g固体，即为Fe₂O₃，物质的量是(4.00g)/(160g/mol)=0.025mol，即含有铁离子0.05mol，所以1mol物质中含有铁离子1mol，0.05mol该物质中加入足量的BaCl₂溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀即硫酸钡23.30g，即0.1mol，1mol物质中所以含有硫酸根离子的物质的量是2mol，结合物质的摩尔质量，得到该物质的分子式为NH₄Fe（SO₄）₂•12H₂O，
（1）气体为氨气，氨气的电子式为，故答案为：；
（2）物质的化学式为NH₄Fe（SO₄）₂•12H₂O，可以用作含酚废水的检测试剂、作氮肥等，故答案为：NH₄Fe（SO₄）₂•12H₂O；氮肥；
（3）NH₄Fe（SO₄）₂•12H₂O溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至金属元素完全沉淀时的化学反应方程式为NH₄Fe（SO₄）₂+3Ba（OH）₂=（NH₄）₂SO₄+3BaSO₄↓+2Fe（OH）₃↓，故答案为：NH₄Fe（SO₄）₂+3Ba（OH）₂=（NH₄）₂SO₄+3BaSO₄↓+2Fe（OH）₃↓；
（4）铁离子具有氧化性，能将二氧化硫氧化，反应的方程式为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，溶液由棕黄色变为浅绿色，
故答案为：溶液由棕黄色变为浅绿色；2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（5）实验方案验证该物质中金属阳离子的方法为取少量固体于试管中，加水充分溶解，滴加硫氰化钾溶液，若溶液显血红色，即可证明该物质中一定存在Fe³⁺，
故答案为：取少量固体于试管中，加水充分溶解，滴加硫氰化钾溶液，若溶液显血红色，即可证明该物质中一定存在Fe³⁺．