题目内容
【题目】某含氧物质X仅含三种元素,在198℃以下比较稳定,温度高时易分解.,某研究小组设计并完成如下实验:
试回答如下问题:
(1)X的化学式为__________,写出X与H2O反应的离子方程式__________________
(2)工业上由红棕色固体2可以制备其单质,写出化学方程式____________________
(3)保存X时应注意_________________.
【答案】K2FeO4 4FeO42﹣+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH﹣ Fe2O3+3CO3CO2+2Fe 避免吸潮和受热
【解析】
根据题中各物质转化关系,X与水反应生成溶液Ⅰ焰色反应为紫色,则X中含钾元素,溶液2应为氯化钾溶液,X与水反应生成胶体,沉淀后灼烧得红棕色固体2,则红棕色固体2为氧化铁,胶体为氢氧化铁,所以X中含有铁元素,某含氧物质X仅含三种元素,所以X由Fe、K、O组成,由于固体1为氯化钾,质量为1.49g,则其中钾元素的物质的量为0.02mol,固体2为氧化铁,质量为0.80g,则铁元素的物质的量为0.01mol,所以X中氧元素的物质的量为mol=0.04mol,所以X中Fe、K、O的物质的量之比为0.01:0.02:0.04=1:2:4,所以X的化学式为K2FeO4,根据氧化还原反应中电子得失守恒可知,X与水反应生成的无色气体为氧气,据此分析解答。
(1)根据上面的分析可知,X的化学式为K2FeO4,X与H2O反应的离子方程式为:4FeO42﹣+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH﹣;
(2)工业上由氧化铁制备铁的化学方程式为:Fe2O3+3CO3CO2+2Fe;
(3)由于K2FeO4与水会反应,所以保存K2FeO4时应注意避免吸潮和受热。
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【题目】某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应:
方案一:如图1,在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片,然后向烧杯里加入10 mL 2 mol·L-1稀硫酸,再插入一支温度计,温度计的温度由20 ℃逐渐升至75 ℃,随后,温度逐渐下降至30 ℃,最终停留在20 ℃。
方案二:如图2,在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片,在烧杯里加入10 mL 2 mol·L-1硫酸溶液,再向其中加
入氢氧化钠溶液,片刻后提起烧杯,发现小木片脱落下来。
方案三:如图3,甲试管中发生某化学反应,实验前U形管红墨水液面相平,在化学反应过程中,通过U形管两侧红
墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。
序号 | 甲试管里发生反应的物质 | U形管里红墨水液面 |
① | 氧化钙与水 | 左低右高 |
② | 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体(充分搅拌) | ? |
③ | 铝片与烧碱溶液 | 左低右高 |
④ | 铜与浓硝酸 | 左低右高 |
根据上述实验回答相关问题:
(1)铝片与稀硫酸的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,写 出该反应的离子方程式:___________。
(2)方案一中,温度升至最大值后又下降的原因是___________。
(3)方案二中,小木片脱落的原因是________,由此得出的结论是__________________。
(4)方案三中,如果甲试管里发生的反应是放热反应,则U形管里红墨水液面:左边________(填“高于”“低于”或“等于”)右边。
(5)由方案三的现象得出结论:①③④组物质发生的反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应,如果放置较长时间,可观察到U形管里的现象是______________。
(6)方案三实验②的U形管中的现象为________,说明反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量