Question

17．为探究固体A的组成和性质，设计实验并完成如图转化．

已知：X由两种化合物组成，若将X通入品红溶液，溶液褪色．若将X通入足量双氧水中，X可全部被吸收且只得到一种强酸，再稀释到1000mL，测得溶液的PH=1．在溶液2中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色．请回答：
（1）固体A的化学式FeSO₄
（2）写出反应①的化学方程式2FeSO₄ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑
（3）写出反应④中生成A的离子方程式2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺．

Answer 1

分析 X由两种化合物组成，若将X通入品红溶液，溶液褪色，说明X中含SO₂，若将X通入足量双氧水中，X可全部被吸收且只得到一种强酸，再稀释到1000mL，测得溶液的PH=1，氢离子浓度为0.1mol/L，生成的硫酸浓度为0.05mol/L，说明X气体中二氧化硫被过氧化氢氧化为硫酸，三氧化硫溶于水生成硫酸，X为SO₂、SO₃混合气体．在溶液2中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，说明红棕色固体为氧化铁，物质的量=$\frac{4.00g}{160g/mol}$=0.025mol，溶液2为硫酸铁溶液，气体X通过氢氧化钠溶液吸收生成溶液1为硫酸钠、亚硫酸钠，硫酸铁在酸性溶液中氧化亚硫酸根离子为硫酸根离子，硫酸铁被还原为硫酸亚铁，则A为硫酸亚铁，
（1）分析可知A为硫酸亚铁；
（2）反应①是硫酸亚铁分解生成二氧化硫、三氧化硫和氧化铁，结合电子守恒、原子守恒配平书写化学方程式；
（3）反应④中生成A的反应是铁离子氧化亚硫酸根离子生成硫酸．

解答 解：X由两种化合物组成，若将X通入品红溶液，溶液褪色，说明X中含SO₂，若将X通入足量双氧水中，X可全部被吸收且只得到一种强酸，再稀释到1000mL，测得溶液的PH=1，氢离子浓度为0.1mol/L，生成的硫酸浓度为0.05mol/L，说明X气体中二氧化硫被过氧化氢氧化为硫酸，三氧化硫溶于水生成硫酸，X为SO₂、SO₃混合气体．在溶液2中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，说明红棕色固体为氧化铁，物质的量=$\frac{4.00g}{160g/mol}$=0.025mol，溶液2为硫酸铁溶液，气体X通过氢氧化钠溶液吸收生成溶液1为硫酸钠、亚硫酸钠，硫酸铁在酸性溶液中氧化亚硫酸根离子为硫酸根离子，硫酸铁被还原为硫酸亚铁，则A为硫酸亚铁，
（1）分析可知A为硫酸亚铁，化学式为：FeSO₄，故答案为：FeSO₄ ；
（2）反应①是硫酸亚铁分解生成二氧化硫、三氧化硫和氧化铁，结合电子守恒、原子守恒配平书写化学方程式为：2FeSO₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑，
故答案为：2FeSO₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑；
（3）反应④中生成A的反应是铁离子氧化亚硫酸根离子生成硫酸，反应的离子方程式为：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺，
故答案为：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺．

点评 本题考查了物质转化关系的分析判断，主要是物质性质和反应现象、定量关系的理解等，掌握基础是解题关键，题目难度中等．