题目内容

19．草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O）是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解，是生产锂电池的原材料，也常用作分析试剂及显影剂等，其制备流程如下：

（1）配制（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O溶液时，需加少量硫酸，目的是抑制Fe2+水解．
（2）沉淀时发生反应的化学方程式为（NH4）2Fe（SO4）2+H2C2O4+2H2O=FeC2O4•2H2O↓+H2SO4+（NH4）2SO4．
（3）向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现溶液的颜色由紫红色变为棕黄色，同时有气体生成．这说明草酸亚铁晶体具有还原（填“氧化”或“还原”）性．若反应中消耗1mol FeC2O4•2H2O，则参加反应的n（KMnO4）为0.6 mol．
（4）称取3.60g草酸亚铁晶体（摩尔质量是180g•mol-1）用热重法对其进行热分解，得到剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示：

①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O．
②300℃时剩余固体是铁的一种氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式草酸亚铁晶体中的铁元素质量为：3.6g×$\frac{56}{180}$×100%=1.12g，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中，
氧化物中氧元素的质量为：1.60g-1.12g=0.48g，
铁元素和氧元素的质量比为：1.12g：0.48g=7：3，
设铁的氧化物的化学式为FexOy，
则有：56x：16y=7：3，
x：y=2：3，
铁的氧化物的化学式为Fe2O3．（写出计算过程）．

分析 在稀硫酸溶液中配置硫酸亚铁氨，加入草酸沉淀沉淀亚铁离子生成草酸亚铁，静置倾去上层溶液后处理得到草酸晶体，
（1）配制（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O溶液时，需加少量硫酸的目的是抑制其水解；
（2）沉淀时发生反应硫酸亚铁氨溶液中加入草酸反应生成草酸亚铁沉淀、硫酸和硫酸氨；
（3）向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，并检测到CO2生成．说明草酸亚铁被氧化为铁离子、二氧化碳气体，草酸亚铁具有还原性，依据电子守恒计算得到消耗的高锰酸钾物质的量；
（4）根据图中提供的信息，通过计算可以判断反应的化学方程式和物质的化学式；
①过程Ⅰ发生的反应是：草酸亚铁晶体受热失去结晶水；
②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为：3.6g×$\frac{56}{180}$×100%=1.12g，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中，
氧化物中氧元素的质量为：1.60g-1.12g=0.48g，
铁元素和氧元素的质量比为：1.12g：0.48g=7：3，
据此计算书写化学式．

解答 解：（1）配制（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O溶液时，溶液中亚铁离子水解显酸性，需加少量硫酸的目的是抑制其水解，
故答案为：抑制Fe2+水解；
（2）沉淀时发生反应硫酸亚铁氨溶液中加入草酸反应生成草酸亚铁沉淀、硫酸和硫酸氨，反应的化学方程式依据原子守恒配平写出为：（NH4）2Fe（SO4）2+H2C2O4+2H2O=FeC2O4•2H2O↓+H2SO4+（NH4）2SO4，
故答案为：（NH4）2Fe（SO4）2+H2C2O4+2H2O=FeC2O4•2H2O↓+H2SO4+（NH4）2SO4；
（3）向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，并检测到CO2生成．说明草酸亚铁被氧化为铁离子、二氧化碳气体，草酸亚铁具有还原性，依据电子守恒计算得到消耗的高锰酸钾物质的量，依据氧化还原反应电子守恒原子守恒配平书写离子方程式为5Fe2++5C2O42-+3MnO4-+24H+=5Fe3++3Mn2++5CO2↑+12H2O，消耗1mol FeC2O4•2H2O，则参加反应的KMnO4为0.6mol；
故答案为：还原性；0.6；
（4）①通过剩余固体的质量可知，过程Ⅰ发生的反应是：草酸亚铁晶体受热失去结晶水，反应的化学方程式为：FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O
故答案为：FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O；
②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为：3.6g×$\frac{56}{180}$×100%=1.12g，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中，
氧化物中氧元素的质量为：1.60g-1.12g=0.48g，
铁元素和氧元素的质量比为：1.12g：0.48g=7：3，
设铁的氧化物的化学式为FexOy，
则有：56x：16y=7：3，
x：y=2：3，
铁的氧化物的化学式为Fe2O3．
故答案为：Fe2O3．

点评 本题考查了铁及其化合物性质的实验验证和实验分析判断，定量计算，图象分析是解题关键，题目难度较大．

练习册系列答案
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9．碳酸钠一种重要的化工原料．工业碳酸钠纯度约为 98%，其中含有 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和 SO42-等杂质，提纯工艺线路如图：

有关物质的溶度积如表：
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10．某学生实验小组，用稀硫酸和稀氢氧化钠溶液在如图所示的装置中，进行中和反应反应热的测定．请回答下列问题：
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7．如图1为元素周期表的一部分，请根据元素①～⑧在表中的位置，回答下列问题：

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14．雷美替胺是首个没有列为特殊管制的非成瘾失眠症治疗药物，合成该有机物过程中涉及如下转化，下列说法正确的是（　　）
A．可用溴水区分化合物Ⅱ和化合物Ⅲ
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（1）高温氧化时，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为7：4．
（2）Na2Cr2O7中铬元素的化合价为+6，已知Cr（OH）3为两性氢氧化物，写出其电离方程式：H++H2O+CrO2-?Cr（OH）3?Cr3++3OH-．
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（5）加入Na2 S溶液反应后，硫元素全部以S2O32-的形式存在，写出生成S2O32-的离子方程式6S2-+8CrO42-+23H2O=3S2O32-+8Cr（OH）3+22OH-．
（6）写出利用铝热反应制取铬的化学方程式2Al+Cr2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Cr，试剂c通常还可以是（至少写两种）CO、C、H2等．
11．已知Ⅰ、Ⅱ反应在一定条件下焓变及平衡常数如下：
2H2（g）+S2（g）?2H2S（g）　　　　　 K1；△H1　（Ⅰ）
3H2（g）+SO2（g）?2H2O（g）+H2S（g）　 K2；△H2　（Ⅱ）
（1）用△Hl、△H2表示反应4H2（g）+2SO2（g）?S2（g）+4H2O（g）的△H=△H2×2-△H1
（2）回答下列反应（I）的相关问题：
①温度为T1，在1L恒容容器中加入1.8molH2、1.2molS2，10min时反应达到平衡．测得10min内v（H2S）=0.08mol•L-1•min-1，则该条件下的平衡常数为0.8L•mol-1，若此时再向容器中充入H2（g）、S2（g）、H2S（g）各0.8mol，则平衡移动方向为正向（填“正向”、“逆向”或“不移动”）；
②温度为T2时T2＞T1，在1L恒容容器中也加入1.8molH2（g）、1.2molS2（g），反应建立平衡时测得S2（g）的转化率为25%，据此判断△H1＜0（填“＞”或“＜”），与T1时相比，平衡常数K2减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）常温下，用SO2与NaOH溶液反应可得到NaHSO3、Na2SO3等．
①已知Na2SO3水溶液显碱性，原因是SO32-+H2O?HSO3-+OH-（写出主要反应的离子方程式），该溶液中，c（Na+）＜2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-）（填“＞”、“＜”或“='’）．
②在某NaHSO3、Na2SO3混合溶液中，HSO3-和SO32-物质的量之比与溶液pH变化如下表所示（部分）：
n（SO32-）：n（HSO3-）91：91：11：91
pH8.27.26.2
根据表中数据，求盐Na2SO3溶液中SO32-的水解平衡常数K（SO32-）=10-6.2mol•L-1．
8．Na2O2晶体中含有的化学键有（　　）
A．离子键、σ键B．极性键、离子键C．离子键D．离子键、π键
9．人们在研究金星大气成分时发现金星大气中有一种称为羰基硫（COS）的分子，其结构与CO2类似，羰基硫是一种与生命密切相关的物质，下列有关COS的推测不正确的是（　　）
A．COS分子是含有极性键的极性分子
B．COS的电子式为：
C．COS的分子中所有原子满足8电子稳定结构
D．COS分子中三个原子处于同一直线上

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