Question

【题目】为探究某难溶性盐X(仅含三种常见元素)的组成，设计并完成以下实验(流程中部分物质已略去)：

已知：气体A和气体B所含元素相同，都是无色无味气体，固体C为纯净物且具有磁性，单质D是目前建筑行业应用最广泛的金属。根据上述信息，回答下列问题：

(1)盐X的化学式为________________。

(2)无水条件下，少量NaH就能与固体C反应并放出大量的热，写出该反应的化学方程式___________________。

(3)将产生的气体A全部被100 mL 0.35 mol·L－1氢氧化钠溶液充分吸收，反应的总离子方程式为____________________。

Answer 1

【答案】FeC2O4 Fe3O4+4NaH =3Fe +4NaOH 4CO2+7OH—=3CO32—+HCO3—+3H2O

【解析】

固体C为纯净物且具有磁性，单质D是目前建筑行业应用最广泛的金属，且D和NaH反应得到D，则D为Fe，C为Fe3O4；气体A和气体B所含元素相同，都是无色无味气体，且将这两种气体通入到足量的Ba(OH)2溶液中，产生白色沉淀，B不反应，则A为CO2，B为CO；D的质量为1.68g，则4.32g X含Fe的物质的量为0.03mol，受热分解产生0.01mol Fe3O4；白色沉淀BaCO3的质量为3.94g，则根据碳元素守恒可以得知，n(CO2)==0.02mol；X受热分解产生的CO、CO2的体积为1.344L(标况)，则n(CO)+n(CO2)==0.06mol，故n(CO)=0.04mol；综上所述，4.32g X经隔绝空气加热分解产生0.01mol Fe3O4、0.02mol CO2、0.04mol CO，则4.32g X含0.03mol Fe、0.06mol C、0.12mol O，故X的化学式为FeC2O4。

（1）经分析，X的化学式为FeC2O4；

（2）根据题中的信息，可以推出该反应的化学方程式为：Fe3O4+4NaH=3Fe+4NaOH；

（3）经分析，气体A(CO2)的物质的量为0.02mol，n(NaOH)=0.1L× 0.35mol·L-1=0.035mol，

则CO2过量，即该过程涉及两个化学反应：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3，从量上0.035nol NaOH和0.0175mol CO2反应生成0.0175mol Na2CO3，接着剩余的0.0025mol CO2消耗0.0025mol Na2CO3生成0.005mol NaHCO3，Na2CO3还剩0.015mol，所以0.02mol CO2和0.035mol NaOH反应生成了0.015mol Na2CO3、0.005mol NaHCO3，故该反应的化学方程式为：4CO2+7NaOH=3Na2CO3+NaHCO3+3H2O，离子方程式为：4CO2+7OH-=3CO32-+HCO3-+3H2O。