题目内容
某研究小组为了探究一种无机矿物盐X的组成和性质，设计并完成了如下实验：
已知①气体甲固态时俗名干冰；
②无机矿物盐X中仅含四种原子序数≤20的元素，且隔绝空气加热分解时产生固体1为金属氧化物混合物；
③另取10.80g X在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1，与水反应完全后得到固体2；
请回答如下问题：
（1）气体甲与白色沉淀1反应的离子方程式 ；
（2）白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是 （用化学反应方程式表示）；
（3）一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式： ．
（4）X的化学式是 ，在惰性气流中加热X至完全分解的化学方程式为 ．
已知①气体甲固态时俗名干冰；
②无机矿物盐X中仅含四种原子序数≤20的元素，且隔绝空气加热分解时产生固体1为金属氧化物混合物；
③另取10.80g X在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1，与水反应完全后得到固体2；
请回答如下问题：
（1）气体甲与白色沉淀1反应的离子方程式
（2）白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是
（3）一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式：
（4）X的化学式是
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：
分析：X能和HCl反应生成气体甲，隔绝空气加热X得到气体甲和固体1，气体甲固态时俗名干冰，为二氧化碳，且X和HCl（aq）反应，所以反应得到CO2，因此猜测X是碳酸盐，因为X加热易分解且能和酸反应生成CO2，那么甲为CO2，固体1溶于水得到溶液1和固体2，溶液1和二氧化碳反应生成白色沉淀1，白色沉淀1和二氧化碳、水反应生成溶液2，则白色沉淀1为碳酸盐、溶液2为碳酸氢盐；
固体2和稀盐酸反应生成溶液3，且需要无氧条件，溶液3中加入碱在无氧条件下生成白色沉淀2，白色沉淀2被空气氧化生成红褐色沉淀，则白色沉淀2是Fe（OH）2，溶液3为FeCl2，X仅含4种元素，碳酸盐分解生成二氧化碳气体和两种氧化物，其中一种氧化物能溶于水，结合地壳的成分猜测固体1中成分为CaO、FeO，对应地，X应为CaFe（CO3）2，结合题中信息：10.80g X在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1，经计算，确认X为CaFe（CO3）2，那么，溶液1是Ca（OH）2，白色沉淀1是CaCO3，溶液2是Ca（HCO3）2，再结合题目分析解答．
固体2和稀盐酸反应生成溶液3，且需要无氧条件，溶液3中加入碱在无氧条件下生成白色沉淀2，白色沉淀2被空气氧化生成红褐色沉淀，则白色沉淀2是Fe（OH）2，溶液3为FeCl2，X仅含4种元素，碳酸盐分解生成二氧化碳气体和两种氧化物，其中一种氧化物能溶于水，结合地壳的成分猜测固体1中成分为CaO、FeO，对应地，X应为CaFe（CO3）2，结合题中信息：10.80g X在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1，经计算，确认X为CaFe（CO3）2，那么，溶液1是Ca（OH）2，白色沉淀1是CaCO3，溶液2是Ca（HCO3）2，再结合题目分析解答．
解答：
解：X能和HCl反应生成气体甲，隔绝空气加热X得到气体甲和固体1，气体甲固态时俗名干冰，为二氧化碳，且X和HCl（aq）反应，所以反应得到CO2，因此猜测X是碳酸盐，因为X加热易分解且能和酸反应生成CO2，那么甲为CO2，固体1溶于水得到溶液1和固体2，溶液1和二氧化碳反应生成白色沉淀1，白色沉淀1和二氧化碳、水反应生成溶液2，则白色沉淀1为碳酸盐、溶液2为碳酸氢盐；
固体2和稀盐酸反应生成溶液3，且需要无氧条件，溶液3中加入碱在无氧条件下生成白色沉淀2，白色沉淀2被空气氧化生成红褐色沉淀，则白色沉淀2是Fe（OH）2，溶液3为FeCl2，X仅含4种元素，碳酸盐分解生成二氧化碳气体和两种氧化物，其中一种氧化物能溶于水，结合地壳的成分猜测固体1中成分为CaO、FeO，对应地，X应为CaFe（CO3）2，结合题中信息：10.80g X在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1，经计算，确认X为CaFe（CO3）2，那么，溶液1是Ca（OH）2，白色沉淀1是CaCO3，溶液2是Ca（HCO3）2，
（1）白色沉淀1是CaCO3，甲为CO2，气体甲与白色沉淀1反应的离子方程式为：
CO2+CaCO3+H2O=Ca（HCO3）2；
故答案为：CO2+CaCO3+H2O=Ca（HCO3）2；
（2）氢氧化亚铁不稳定，易被空气氧化生成红褐色氢氧化铁，所以白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀，反应方程式为4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3，故答案为：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3；
（3）一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，氧化亚铁具有还原性，能被二氧化碳氧化生成四氧化三铁或氧化铁，同时生成CO，反应方程式为2FeO+CO2=Fe2O3+CO（或生成Fe3O4）；
故答案为：2FeO+CO2=Fe2O3+CO（或生成Fe3O4）；
（4）通过以上分析知，X的化学式是 CaFe（CO3）2，在惰性气流中加热X至完全分解生成二氧化碳和氧化钙、氧化亚铁，所以该反应的化学反应方程式为CaFe（CO3）2
CaO+FeO+2CO2↑，
故答案为：CaFe（CO3）2；CaFe（CO3）2
CaO+FeO+2CO2↑；
固体2和稀盐酸反应生成溶液3，且需要无氧条件，溶液3中加入碱在无氧条件下生成白色沉淀2，白色沉淀2被空气氧化生成红褐色沉淀，则白色沉淀2是Fe（OH）2，溶液3为FeCl2，X仅含4种元素，碳酸盐分解生成二氧化碳气体和两种氧化物，其中一种氧化物能溶于水，结合地壳的成分猜测固体1中成分为CaO、FeO，对应地，X应为CaFe（CO3）2，结合题中信息：10.80g X在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1，经计算，确认X为CaFe（CO3）2，那么，溶液1是Ca（OH）2，白色沉淀1是CaCO3，溶液2是Ca（HCO3）2，
（1）白色沉淀1是CaCO3，甲为CO2，气体甲与白色沉淀1反应的离子方程式为：
CO2+CaCO3+H2O=Ca（HCO3）2；
故答案为：CO2+CaCO3+H2O=Ca（HCO3）2；
（2）氢氧化亚铁不稳定，易被空气氧化生成红褐色氢氧化铁，所以白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀，反应方程式为4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3，故答案为：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3；
（3）一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，氧化亚铁具有还原性，能被二氧化碳氧化生成四氧化三铁或氧化铁，同时生成CO，反应方程式为2FeO+CO2=Fe2O3+CO（或生成Fe3O4）；
故答案为：2FeO+CO2=Fe2O3+CO（或生成Fe3O4）；
（4）通过以上分析知，X的化学式是 CaFe（CO3）2，在惰性气流中加热X至完全分解生成二氧化碳和氧化钙、氧化亚铁，所以该反应的化学反应方程式为CaFe（CO3）2
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故答案为：CaFe（CO3）2；CaFe（CO3）2
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点评：本题考查了无机物推断，涉及物质结构、物质的性质、离子的检验等知识点，熟悉元素化合物的性质是解本题关键，知道流程图中每一步发生的反应及反应现象，题目难度中等．
练习册系列答案
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碳是形成化合物种类最多的元素．下列叙述不正确的是（ ）
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| B、与金属反应时，稀HNO3可能被还原为更低价态，则稀HNO3氧化性强于浓HNO3 |
| C、氨盐受热易分解，因此贮存氨态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处 |
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在酸性溶液中能大量共存的离子组是（ ）
| A、K+、OH-、Na+ |
| B、Fe2+、NO3-、Na+ |
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| D、Ca2+、Cl-、Na+ |
下列物质中都有碳碳双键，它们的分子结构中不能形成顺反异构体的是（ ）
| A、1，2-二氯乙烯 |
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