某小组以废铁屑、稀硫酸、饱和（NH4）2SO4溶液为原料，经过一系列反应和操作后，合成了浅蓝绿色晶体X．为确定其组成，进行如下实验．Ⅰ．结晶水的测定：称取7.84g浅蓝绿晶体，加热至1

Question

某 小组以废铁屑、稀硫酸、饱和（NH₄）₂SO₄溶液为原料，经过一系列反应和操作后，合成了浅蓝绿色晶体X．为确定其组成，进行如下实验． 

Ⅰ．结晶水的测定：称取7.84g浅蓝绿晶体，加热至100℃失去结晶水，冷却至室温后，称重，质量为5.68g．
Ⅱ．NH₄⁺的测定：将上述5.68g固体置于如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入氮气，用40.00mL 1mol•L^-1的硫酸溶液吸收产生氨气．蒸氨结束后取下接收瓶，用2mol•L^-1NaOH标准溶液滴定过剩的硫酸，到终点时消耗20.00mLNaOH溶液．
Ⅲ．铁元素的测定：将上述实验结束后三颈瓶中的物质全部倒入锥形瓶中，向其中加入适量3%H₂O₂的溶液，充分振荡后滤出沉淀，洗净、干燥、灼烧后，测得其质量为1.6g．回答下列问题：
（1）在实验I中，不可能用到的实验仪器是___（填正确答案标号）
A．烧杯          B．铁架台（带铁圈）          C．坩埚          D．蒸发皿       E．酒精灯        F．干燥器                     G．托盘天平
（2）在实验Ⅱ中，通入氮气的目的是___．
（3）在实验Ⅱ中，用NaOH标准溶液滴定过剩的硫酸时，应使用___式滴定管；可使用的指示剂为___；若在滴加氢氧化钠溶液时有少量待测液溅出，会使测量值___．
（4）在实验中，检验沉淀是否洗净的方法是___
（5）根据上述实验数据计算，该浅蓝绿晶体的化学式为___，三颈瓶中发生反应的离子方程式为___．

Answer 1

（1）结晶水的测定：称量需要托盘天平（G），加热需要酒精灯（E）、坩埚（C）、铁架台带铁圈（B）、玻璃棒、干燥时需干燥器（F）等，无须用烧杯（A）、蒸发皿（D），
故答案为：AD；
（2）实验Ⅱ的目的是测定铵根离子的含量，通过铵根离子和碱反应生成的氨气的量测定，NH₄⁺+OH^-(△.)/()NH₃↑+H₂O，根据将氨气全部赶出，减小误差需通入氮气，
故答案为：将溶液中的氨全部蒸出；
（3）碱只能盛放在碱式滴定管中，酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中，所以用NaOH标准溶液确定过剩的H₂SO₄时，应使用碱式滴定管盛放NaOH溶液；NaOH溶液和硫酸溶液恰好反应后呈中性，可以选择酸性或碱性变色范围内的指示剂，甲基红为酸性变色指示剂、酚酞为碱性变色指示剂，所以可以选取甲基红或酚酞作指示剂，若在滴加氢氧化钠溶液时有少量待测液溅出，则测得的过剩的硫酸偏少，即消耗的硫酸偏大，则测定的结果会偏大，
故答案为：碱；酚酞（或甲基红）；偏大；
（4）溶液中存在硫酸铵，若未洗净，加入1-2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，有白色沉淀生成，所以检验沉淀是否洗净的方法是：取最后一次洗涤液于试管中，滴入1-2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗净，
故答案为：取最后一次洗涤液于试管中，滴入1-2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗净；
（5）由题给数据可知7.84g摩尔盐中m（H₂O）=7.84g-5.68g=2.16g，n（H₂O）=(2.16g)/(18g/mol)=0.12mol，
消耗氢氧化钠的物质的量是n=cv=lmol•L^-1×40.00mL=0.04mol，则根据反应式2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O可知：剩余硫酸的物质的量是2mol•L^-1×20.00mL×(1)/(2)=0.02mol，则根据反应式2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄可知：与氨气反应的硫酸的物质的量是0.04mol-0.02mol=0.02mol，则与硫酸反应的氨气的物质的量是0.02mol×2=0.04mol，生成的m（NH₃）=0.68g，2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，测得其质量为1.6g为氧化铁，m（Fe₂O₃）=1.6g，n（Fe₂O₃）=(1.6g)/(160g/mol)=0.01mol，则m（NH₄⁺）=0.04mol×18g/mol=0.72g，m（Fe²⁺）=0.02mol×56g/mol=1.12g，则m（SO₄^2-）=7.84g-2.16g-0.72g-1.12g=3.84g，n（SO₄^2-）=(3.84g)/(96g/mol)=0.04mol，所以n（NH₄⁺）：n（Fe²⁺）：n（（SO₄^2-）：n（H₂O）=0.04mol：0.02mol：0.04mol：0.12mol=2：1：2：6，该浅蓝绿晶体的化学式为FeSO₄•（NH₄）₂ SO₄•6H₂O 或（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O，三颈瓶中亚铁离子和铵根离子和氢氧根反应生成氢氧化亚铁，反应为：2NH₄⁺+Fe²⁺+4OH^-=Fe（OH）₂↓+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：FeSO₄•（NH₄）₂ SO₄•6H₂O 或（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O；2NH₄⁺+Fe²⁺+4OH^-=Fe（OH）₂↓+2NH₃↑+2H₂O．