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仅由钾离子和一种含氧酸根组成.其分子中的原子个数比为2:1:4,②如图中.将1.98g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

10．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仅由钾离子和一种含氧酸根组成，其分子中的原子个数比为2：1：4；
②如图中，将1.98g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KOH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3.48g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K₂SO₄；由路线Ⅱ可知，1.98g无机盐M中所含钾元素的质量为0.78g；
③无机盐M与1.12g还原铁粉恰好完全反应生成溶液N的化学反应方程为2Fe+K₂FeO₄+4H₂SO₄═3FeSO₄+K₂SO₄+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；
（2）K₂FeO₄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；根据n=$\frac{m}{M}$计算出K₂FeO₄的物质的量，再根据n=nM计算出钾离子的质量；
（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：1.2g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）根据路线Ⅰ可知，N溶液中一定含有亚铁离子，
故答案为：Fe²⁺；
（2）1.2g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，1.98gK₂FeO₄的物质的量为$\frac{1.98g}{198g/mol}$=0.01mol，0.01molK₂FeO₄中含有0.02mol钾离子，含有钾离子的质量为39g/mol×0.02mol=0.78g，
故答案为：K₂SO₄；0.78；
（3）1.66gNa₂FeO₄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反应的化学反应方程为：2Fe+K₂FeO₄+4H₂SO₄═3FeSO₄+K₂SO₄+4H₂O，
故答案为：2Fe+K₂FeO₄+4H₂SO₄═3FeSO₄+K₂SO₄+4H₂O．

点评本题考查了探究物质组成的方法，题目难度中等，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．

练习册系列答案

1．根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是（　　）

	A．	同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
	B．	核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
	C．	任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子组成
	D．	${\;}_{17}^{35}Cl$与${\;}_{17}^{37}Cl$得电子能力相同

18．下列说法不正确的是（　　）

	A．	分子式为C₃H₈与C₆H₁₄的两种有机物一定互为同系物
	B．	同系物的化学性质相似，物理性质随碳原子数的递增呈现规律性变化
	C．	两个相邻同系物的相对分子质量数值一定相差14
	D．	分子组成相差一个或几个CH₂原子团的化合物必定互为同系物

5．磷及部分重要化合物的相互转化如图所示．

①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，其中SiO₂的作用是用于造渣（CaSiO₃），焦炭的作用是做还原剂；
②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0.2mol/L CuSO₄溶液冲洗，根据步骤Ⅱ可判断，1mol/L CuSO₄溶液所能氧化的白磷的物质的量为0.05mol．

15．甲醛是深受关注的有机化合物．甲醛含量的测定有多种方法，例如：在调至中性的亚硫酸钠溶液中加入甲醛水溶液，经充分反应后，产生的氢氧化钠的物质的量与甲醛的物质的量相等，然后用已知浓度的硫酸滴定氢氧化钠．
完成下列填空：
（1）将4.00mL甲醛水溶液加入到经调至中性的亚硫酸钠溶液中，充分反应后，用浓度为1.100mol/L的硫酸滴定，至终点时耗用硫酸20.00mL．甲醛水溶液的浓度为11mol/L；上述滴定中，若滴定管规格为50mL，甲醛水溶液取样不能超过10mL．
（2）甲醛和新制氢氧化铜的反应显示了甲醛的还原性，发生反应的化学方程式通常表示如下：
HCHO+2Cu（OH）₂ $\stackrel{△}{→}$HCOOH+Cu₂O↓+2H₂O，每1mol甲醛参加反应转移的电子数为1.204×10²⁴个．甲醛中的碳的杂化方式为sp²．（填sp、sp²、sp³）

2．下列变化的实质相似的是（　　）

	A．	浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减少
	B．	SO₂和Cl₂均能使品红溶液褪色
	C．	浓H₂SO₄和稀H₂SO₄与锌反应时均能产生气体
	D．	H₂S、HI气体均不能用浓H₂SO₄制取

19．下列各组气体中，在通常情况下既能共存，又能用浓硫酸干燥的是（　　）

H₂、O₂、SO₂

CO₂、H₂S、Cl₂

NH₃、HCl、CO₂

20．A、B、C、D、E、F为原子序数逐渐增大的短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍．B 在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD₂．E⁺与D^2-具有相同的电子数．A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸．回答下列问题：
（1）C的价电子排布式为2s²2p³，写出一种工业制备单质F的离子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．
（2）B、D、E组成的一种盐中，E的质量分数为43%，其俗名为纯碱，向足量的其水溶液中通入少量F单质反应的化学方程式为2Na₂CO₃+Cl₂+H₂O═NaCl+NaClO+2NaHCO₃；
（3）由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如表：

物质	组成和结构信息
a	含有非极性共价键的二元离子化合物，且原子数之比为1：1
b	化学组成为BDF₂

a的化学式为Na₂O₂或Na₂C₂；b的电子式为

，其中B原子的杂化方式为sp²．

试题分类