Question

【题目】为了探究一种不含结晶水的盐X（仅含5种元素）的组成和性质，将X隔绝空气加热（发生非氧化还原反应）并完成如下实验：

请回答：

（1）X含有的元素有H、O和_____（用元素符号表示）。

（2）X的化学式为____。

（3）向溶液C中通入SO2气体，溶液的酸性增强，其原因是（用离子方程式表示）_____。

Answer 1

【答案】Fe S K 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+

【解析】

固体X加热生成A和水(n(H2O)==0.06mol，其中n(H)=0.06mol×2=0.12mol)，那么X中含有氢、氧两种元素，又X的质量10.02g，水1.08g，那么固体A重8.94g，溶液C中加入氯化钡溶液得白色沉淀和溶液D，可知白色沉淀为硫酸钡（n(BaSO4)==0.04mol），D中加入氢氧化钾溶液得红褐色沉淀，可知红褐色沉淀为Fe(OH)3，灼烧后生成Fe2O3，固体A中含铁n(Fe)==0.06mol，n(正电荷)=0.06mol×3=0.18mol，n(负电荷) =0.04 mol×2= 0.08mol，可知还含有OH-且n(OH-)=0.12mol，那么n(Fe):n(SO42-): n(OH-)=3:2:6，但电荷不守恒，还缺一种带一个单位正电荷的阳离子，由质量守恒可得10.02g-0.06mol×56g/mol-0.04×96g/mol-0.12mol×17g/mol=0.78g，，即n(阳离子)=0.02mol，M(阳离子)=，为K，据此回答以下问题。

固体X加热生成A和水(n(H2O)==0.06mol，其中n(H)=0.06mol×2=0.12mol)，那么X中含有氢、氧两种元素，又X的质量10.02g，水1.08g，那么固体A重8.94g，溶液C中加入氯化钡溶液得白色沉淀和溶液D，可知白色沉淀为硫酸钡（n(BaSO4)==0.04mol），D中加入氢氧化钾溶液得红褐色沉淀，可知红褐色沉淀为Fe(OH)3，灼烧后生成Fe2O3，固体A中含铁n(Fe)==0.06mol，n(正电荷)=0.06mol×3=0.18mol，n(负电荷) =0.04 mol×2= 0.08mol，可知还含有OH-且n(OH-)=0.12mol，那么n(Fe):n(SO42-): n(OH-)=3:2:6，但电荷不守恒，还缺一种带一个单位正电荷的阳离子，由质量守恒可得10.02g-0.06mol×56g/mol-0.04×96g/mol-0.12mol×17g/mol=0.78g，，即n(阳离子)=0.02mol，M(阳离子)=，为K；

（1）由以上分析可知X含有的元素有H、O和S、Fe、K；

（2）由分析可知n(K):n(Fe):n(SO42-): n(OH-)=0.02mol:0.06mol:0.04mol:0.12mol=1:3:2:6，那么X的分子式为KFe3(SO4)2(OH)6；

（3）向溶液C中通入SO2气体，溶液的酸性增强，是由于Fe3+与SO2反应，离子反应为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。