Question

(14分) 草酸亚铁用作分析试剂及显影剂等，其制备流程如下：

⑴配制(NH₄)₂Fe(SO₄)₂6H₂O溶液时，需加少量稀硫酸，目的是                 。

⑵将制得的产品在氩气气氛中进行热重分析，结果如右图（TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数）。

①则C处时残留物的化学式为             。

②有研究学者在实验过程中用气相色谱还检出H₂，最终产 物中也有微量的磁性物质生成，请你猜想用一个方程式解释这种事实：                         。

③现取在真空中146℃脱水后的FeC₂O₄1.44g放在某真空的密闭容器中，再充入0.04molCO。加热至1100℃，其中FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO₂(g)反应平衡常数K=0.4，则该反应达平衡时，FeO的转化率为多少？                             。

（3）金属镁在国民生产中有重要作用，常以MgCl₂为原料获取，温度和压强P(HCl)_g对MgCl₂·6H₂O晶体热分解产物的影响如图所示。结合右图请回答下列问题：

①写出P(HCl)_g = 0.25MPa，温度从300℃升高到550℃时反应的化学方程式        ；

②实际生产中，将MgCl₂·6H₂O晶体加热到600℃的过程中几乎得不到无水MgCl₂，其原因是       ；若要得到无水MgCl₂须采取的措施是                      。

 

Answer 1

⑴抑制Fe^2＋水解   ⑵①FeO

②3FeO(s)+H₂O(g)Fe₃O₄(s)+H₂(g)  ③71.4%

（3）①Mg(OH)Cl ==MgO +HCl↑                

     ②P(HCl)小，加热时Mg²⁺ 会发生水解，主要产物是MgO      

 通入HCl气体 ，增大P(HCl)，保证其分压大于0.75，抑制Mg²⁺水解。

解析:（1）氩铁离子在水中会发生水解而使溶液显酸性，所以加入稀硫酸可防止水解。氩气性质稳定，常用作保护气，由图像可知在C处剩余固体的质量不再发生变化，所以最终的固体是FeO。磁性物质有关是Fe₃O₄，又因为还有氢气生成，所以方程式为3FeO(s)+H₂O(g)Fe₃O₄(s)+H₂(g)。FeC₂O₄在真空中分解的方程式为FeC₂O₄→FeO＋CO↑＋CO₂↑，即1.44g可生成氧化亚铁、CO₂、CO各是0.01mol。

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO₂(g)

起始量（mol）           0.01   0.05     0    0.01

转化量（mol）            x      x      x    x

平衡量（mol）         0.01－x  0.05－x  x    x＋0.01

根据平衡常数的表达式可知，解得x＝0.00714，所以其转化率是71.4％。

（2）由图像可知在是300℃时Mg(OH)Cl，当加热到550℃时，生成物是氧化镁和氯化氢，所以方程式为Mg(OH)Cl ==MgO + HCl↑。在常压下镁离子易水解生成氢氧化镁，灼烧即得到氧化镁。要得到无水MgCl₂须防止水解，所以要通入氯化氢气体且要压强大于0.75Mpa。