以废铁屑为原料生产莫尔盐的主要流程如下：（1）“反应I”中通入N2的作用是．（2）为确定莫尔盐的化学式，设计以下实验：称取23.52g新制莫尔盐，溶于水配制成100mL溶液，将所得溶分

Question

以废铁屑为原料生产莫尔盐的主要流程如下：

（1）“反应I”中通入N₂的作用是______．
（2）为确定莫尔盐的化学式，设计以下实验：称取23.52g新制莫尔盐，溶于水配制成100mL溶液，将所得溶分成两等份．一份加入足量Ba（OH）₂溶液，并微热，逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，同时生成白色沉淀，随即沉淀变为灰绿色，最后带有红褐色；用足量稀盐酸处理沉淀物，充分反应后过滤、洗涤和干燥，得白色固体13.98g．另一份用0.2000mol•L^-1 K₂Cr₂O₇酸性溶液滴定，当Cr₂O₇^2-恰好完全被还原为Cr³⁺时，消耗K₂Cr₂O₇溶液的体积为25.00mL．
①在上述实验过程中，确定Ba（OH）₂溶液已经足量的方法是______．
若要使溶液中能被Ba（OH）₂沉淀的离子的残余浓度不高于1.0×10^-5mol/L，则Ba（OH）₂在溶液中的残余浓度应不低于______mol/L（已知：Ksp（BaSO₄）=1.1×10^-10，Ksp[Fe（OH）₂]=4.9×10^-17，√(4.9)≈2.2）．
②通过计算确定莫尔盐的化学式______．（写出计算过程）

Answer 1

（1）亚铁离子很易被空气氧化为三价铁离子，“反应I”中通入N₂，可以防止Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，同时通入时的气流会起搅拌作用，能加快反应速率，
故答案为：防止Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，且起搅拌作用，以加快反应速率；
（2）①氢氧化钡和硫酸铁铵反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铁沉淀及氨气，若氢氧化钡不足，则溶液中存在硫酸根离子，故继续加入氢氧化钡沉淀，若无沉淀生成，证明氢氧化钡过量，具体操作为：再加入一滴Ba（OH）₂溶液，不再生成新的沉淀，则说明氢氧化钡过量；
亚铁离子沉淀完全，c（Fe²⁺）=1.0×10^-5mol/L，则此时c（OH^-）=√((4.9×10−17)/(1.0×10−5))=2.2×10^-6；
硫酸根离子沉淀完全，c（SO₄^2-）=1.0×10^-5mol/L，则此时c（Ba²⁺）=(1.1×10−10)/(1.0×10−5)=1.1×10^-5，故要使离子沉淀完全，残余氢氧化钡浓度不低于1.1×10^-5，
故答案为：再加入一滴Ba（OH）₂溶液，不再生成新的沉淀；1.1×10^-5；
②n（SO₄^2-）=(13.98g)/(233g/mol)=0.06 mol
6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O
6          1
n（Fe²⁺）  0.2000mol•L^-1×0.025L
n（Fe²⁺）=0.005 mol×6=0.03mol
根据电荷守恒得：n（NH₄⁺）+2n（Fe²⁺）=2n（SO₄^2-），n（NH₄⁺）=0.06mol，
n（H₂O）=((23.52g)/(2)−0.06mol×96g/mol−0.03mol×56g/mol−0.06mol×18g/mol)/(18g/mol)=0.18 mol，
n（SO₄^2-）：n（Fe²⁺）：n（NH₄⁺）：n（H₂O）=0 06 mol：0 03 mol：0 06mol：0 18 mol=2：1：2：6，故莫尔盐的化学式为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O[或（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]，
故答案为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O[或（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]．