Question

9．某晶体X（带有结晶水，摩尔质量为278g/mol），在农业上用于农药、工业上用于染料．有下列变化：X$\stackrel{△}{→}$A+H₂O

实验发现，加热5.56gX，可得到1.6克gB、0.8gE和0.01mol的D．
（1）写出D的分子式SO₂．
（2）写出A强热分解的化学方程式2FeSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑．
（3）A的水溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（SO₄^2-）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（4）由红色固体B在高温下制备B中金属元素所对应的金属单质，可以选用还原剂Al、CO、NH₃等，请写出选择NH₃的化学方程式2NH₃+Fe₂O₃=2Fe+N₂+3H₂O．

Answer 1

分析 红色固体B中加硫酸、KSCN溶液后变为血红色，则B为Fe₂O₃，气体D通入品红溶液褪色，加热后红色恢复，则D为SO₂，晶体X中结晶水的质量为5.56g-1.6g-0.8g-0.01mol×64g/mol=2.52g，结晶水的物质的量为$\frac{2.52g}{18g/mol}$=0.14mol，5.56g晶体X的物质的量为$\frac{5.56g}{278g/mol}$=0.02mol，则结晶水数目为$\frac{0.14mol}{0.02mol}$=7，即晶体X化学式表示为A．7H₂O，A的相对分子质量为278-18×7=152，A的质量为1.6g+0.8+0.01mol×64g/mol=3.04g，A的物质的量为$\frac{3.04g}{152g/mol}$=0.02mol，Fe₂O₃的物质的量为$\frac{1.6g}{160g/mol}$=0.01mol，SO₂物质的量为0.01mol，则2A$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+xE↑，E冷却得到无色晶体，应是SO₃，则A为FeSO₄，X为FeSO₄．7H₂O．

解答 解：红色固体B中加硫酸、KSCN溶液后变为血红色，则B为Fe₂O₃，气体D通入品红溶液褪色，加热后红色恢复，则D为SO₂，晶体X中结晶水的质量为5.56g-1.6g-0.8g-0.01mol×64g/mol=2.52g，结晶水的物质的量为$\frac{2.52g}{18g/mol}$=0.14mol，5.56g晶体X的物质的量为$\frac{5.56g}{278g/mol}$=0.02mol，则结晶水数目为$\frac{0.14mol}{0.02mol}$=7，即晶体X化学式表示为A．7H₂O，A的相对分子质量为278-18×7=152，A的质量为1.6g+0.8+0.01mol×64g/mol=3.04g，A的物质的量为$\frac{3.04g}{152g/mol}$=0.02mol，Fe₂O₃的物质的量为$\frac{1.6g}{160g/mol}$=0.01mol，SO₂物质的量为0.01mol，则2A$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+xE↑，E冷却得到无色晶体，应是SO₃，则A为FeSO₄，X为FeSO₄．7H₂O．
（1）D的分子式为SO₂，故答案为：SO₂；
（2）A强热分解的化学方程式为：2FeSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑，故答案为：2FeSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑；
（3）FeSO₄水溶液中Fe²⁺离子水解，溶液呈酸性，故溶液中各离子浓度由大到小的顺序为：c（SO₄^2-）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案为：c（SO₄^2-）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）氧化铁与NH₃的化学方程式为：2NH₃+Fe₂O₃=2Fe+N₂+3H₂O，故答案为：2NH₃+Fe₂O₃=2Fe+N₂+3H₂O．

点评 本题考查无机物推断，物质颜色及反应现象为推断突破口，侧重考查学生分析推理能力，是对学生综合能力的考查，难度中等．