Question

将固体FeC₂O₄?2H₂O放在可称出质量的容器内加热，FeC₂O₄?2H₂O首先逐步失去结晶水，温度继续升高时，FeC₂O₄会逐渐转变为铁的氧化物：Fe₃O₄、Fe₂O₃、FeO．现称取2.00g FeC₂O₄?2H₂O，持续加热，剩余固体的质量随温度变化的部分数据见下表：

温度/℃	25	150	300	350	400	450	500	600	700	800
固体质量/g	2.000	1.804	1.600	1.600	0.800	0.800	0.888	0.888	0.860	0.860

根据上述数据计算推断：
（1）300℃～350℃时，固体物质质量不变的原因是    ；
（2）400℃～450℃内的固体物质的化学式为    ；
（3）500℃～600℃内的固体物质的化学式为    ；
（4）700℃～800℃内的固体物质的化学式为    ．

Answer 1

【答案】分析：本题在探究物质的变化规律时，运用了物质的质量守恒和元素的质量守恒法．本题主要从固体质量的变化趋势分析判断：
（1）FeC₂O₄?2H₂O→FeC₂O₄+2H₂O
      180         144
    2.000g        x=1.600g  
表明：300℃时，结晶水已全部失去．在300～350℃时，FeC₂O₄不分解，结晶水合物失去结晶水；
（2）根据铁元素质量守恒，铁原子的最小公倍数是6，于是存在下列质量关系：
     6FeO→3Fe₂O₃→2Fe₃O₄
       72：80：77.3    
即72：80：77.3≈0.800：0.888：0.860，固体质量的变化趋势与表中提供的数据一致．
因此表明：FeC₂O₄分解时，先转变为FeO，再转变为Fe₂O₃，最后变为Fe₃O₄．经进一步计算验证，完全吻合．注意化学方程式要配平．
解答：解：（1）分析表中的数据可知，2.000g变为1.600g 时，表明：300℃时，结晶水已全部失去．故填：300℃时，结晶水已全部失去，在此温度范围内，FeC₂O₄不分解，所以固体物质质量不变；
（2）根据铁元素守恒，FeC₂O₄分解时，先转变为FeO和二氧化碳和一氧化碳，故固体物质的化学式为：FeO；
（3）根据铁元素守恒：6FeO→3Fe₂O₃ →2Fe₃O₄
                   6×72：3×160：2×232
                     72：80：77.3    
即72：80：77.3≈0.800：0.888：0.860，固体质量的变化趋势与表中提供的数据一致，故固体物质的化学式为：Fe₂O₃；
（4）600～800℃内发生的反应是氧化铁分解为四氧化三铁和氧气，故固体物质的化学式为：Fe₃O₄．
故答案为：
（1）300℃时，结晶水已全部失去，在此温度范围内，FeC₂O₄不分解，所以固体物质质量不变；
（2）FeO；
（3）Fe₂O₃；
（4）Fe₃O₄．
点评：本考点利用表格法和物质质量守恒法，探究了物质的变化规律．本考点主要利用了元素守恒法，通过计算了解固体物质的变化趋势，因而根据题目给出的信息解决有关的问题，本题型难度比较大，希望同学们认真分析，综合掌握．