某无机盐M是一种优良的氧化剂.为确定其化学式.某小组设计并完成了如下实验:已知:①无机盐M仅由钠离子和一种含氧酸根组成.其化学式中的原子个数比为1:2:4,②如图中.将1.66g该无机盐溶于水.滴加适量稀硫酸后.再加入1.12g还原铁粉.恰好完全反应得混合溶液N,③该小组同学将溶液N分为二等份.分别按路线Ⅰ.路线Ⅱ进行实验,④在路线Ⅱ中.首先向溶液N中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．某无机盐M是一种优良的氧化剂，为确定其化学式，某小组设计并完成了如下实验：

已知：
①无机盐M仅由钠离子和一种含氧酸根组成，其化学式中的原子个数比为1：2：4；
②如图中，将1.66g该无机盐溶于水，滴加适量稀硫酸后，再加入1.12g还原铁粉，恰好完全反应得混合溶液N；
③该小组同学将溶液N分为二等份，分别按路线Ⅰ、路线Ⅱ进行实验；
④在路线Ⅱ中，首先向溶液N中滴加适量NaOH至元素X刚好沉淀完全，过滤后将沉淀在空气中充分灼烧得纯净的Fe₂O₃粉末1.20g；再将滤液在一定条件下蒸干，只得到2.84g纯净的不含结晶水的正盐W．
请按要求回答下列问题：
①由路线Ⅰ的现象可知，溶液N中含有的阳离子是Fe²⁺．
②由实验流程图可推得，含氧酸盐W的化学式是Na₂SO₄．
③无机盐M的溶液与1.12g还原铁粉恰好完全反应生成溶液N的离子反应方程为2Fe+FeO₄^2-+8H⁺═3Fe²⁺+4H₂O．

分析 1.2g氧化铁的物质的量为：$\frac{1.2g}{160g/mol}$=0.0075mol，则溶液N中含有铁元素的物质的量为：0.0075mol×2×2=0.03mol，质量为：56g/mol×0.03mol=1.68g＞1.12g，所以无机盐M中一定含有Fe元素，故原来无机盐M中铁元素的物质的量为0.03mol-0.02mol=0.01mol；据题意得E为Na₂SO₄，2.84g Na₂SO₄物质的量为0.02mol，故无机盐W中含钠元素，依据W为含氧酸根，且分子中的原子个数比为1：2：4，可得M的化学式为K₂FeO₄，
①路线Ⅰ为检验亚铁离子的方法；
②K₂FeO₄与稀硫酸、铁粉反应生成硫酸亚铁、硫酸钾和水，根据质量守恒可知W为硫酸钾；
③根据K₂FeO₄与稀硫酸、铁粉反应生成硫酸亚铁、硫酸钾和水写出反应的化学方程式．

解答解：①根据路线Ⅰ可知，N溶液中一定含有亚铁离子，故答案为：Fe²⁺；
②1.2g氧化铁的物质的量为：$\frac{1.2g}{160g/mol}$=0.0075mol，则溶液中含有铁元素的物质的量为：0.0075mol×2×2=0.03mol，质量为：56g/mol×0.03mol=1.68g＞1.12g，所以无机盐M中一定含有Fe元素，无机盐M分子中的原子个数比为1：2：4，则M的化学式为：Na₂FeO₄，根据流程可知，Na₂FeO₄与稀硫酸、还原铁粉反应生成硫酸亚铁和硫酸钾，根据质量守恒可知W为硫酸钾，
故答案为：Na₂SO₄；
③1.66gNa₂FeO₄的物质的量为0.01mol，1.12g还原铁粉的物质的量为0.02mol，所以Na₂FeO₄与还原铁粉按物质的量之比为1：2反应的离子方程式为：2Fe+FeO₄^2-+8H⁺═3Fe²⁺+4H₂O，
故答案为：2Fe+FeO₄^2-+8H⁺═3Fe²⁺+4H₂O．

点评本题考查了探究物质组成的方法，题目难度较大，试题涉及物质组成的测定、浓硫酸的性质、离子方程式、化学方程式的书写、离子的检验方法等知识，试题知识点较多，综合性较强，充分考查了学生灵活应用基础知识的能力．

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．

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