题目内容
15.工业催化剂K3[Fe(C2O4)3]•3H2O是翠绿色晶体,在421~553℃时,分解为Fe2O3、K2CO3、CO、CO2、H2O.实验室由草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O)、草酸钾(K2C2O4)、草酸(H2C2O4)和双氧水(H2O2)混合制备.请回答下列问题:
(1)写出H2O2的电子式
(2)配平以下总反应方程式:
2FeC2O4•2H2O+1H2O2+3K2C2O4+1H2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]•3H2O
(3)制备过程中要防止草酸被H2O2氧化,请写出草酸被H2O2氧化的化学反应方程式H2C2O4+H2O2=2CO2↑+2H2O.
(4)配合物的稳定性可以用稳定常数K来衡量,如Cu2++4NH3?[Cu(NH3)4]2+,其稳定常数表达式为:k=$\frac{c[Cu(N{H}_{3})_{3}^{2+}]}{c(C{u}^{2+})•{c}^{4}(N{H}_{3})}$.已知K[Fe(C2O4)3]3-=1020,K[Fe(SCN)3]=22×103,能否用KSCN溶液检验K3[Fe(C2O4)3]•3H2O中的铁元素?否(填“是”“否”)若选“否”,请设计检验铁元素的方案取适量晶体加热,取固体残留物溶解在H2SO4中,取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液.若溶液呈血红色则有铁元素,反之则无.
(5)铁元素可以形成多种配合物,其中一种配合物钾盐A是有争议的食品添加剂.经组成分析A中仅含K、Fe、C、N四种元素.取36.8gA加热至400℃,分解成KCN、Fe3C、C、N2,生成的氮气折合成标准状况下的体积为2.24L,Fe3C质量是C质量的3倍.Fe3C的物质的量是氮气物质的量的$\frac{1}{3}$.则A的化学式为K4Fe(CN)6.
分析 (1)H2O2为共价化合物,[Fe(C2O4)3]3-为络离子;
(2)根据原子守恒来配平化学反应方程式;
(3)草酸被H2O2氧化生成水和二氧化碳;
(4)K3[Fe(C2O4)3]•3H2O中的铁为亚铁离子,而铁离子遇KSCN溶液变为血红色;
(5)A→KCN+Fe3C+C+N2,n(N2)=0.1mol,n(Fe3C)=0.1mol×$\frac{1}{3}$,n(C)=$\frac{0.1mol×\frac{1}{3}×180g/mol×\frac{1}{3}}{12g/mol}$=$\frac{1}{6}$mol,n(KCN)=$\frac{36.8g-0.1mol×28g/mol-6g-2g}{65g/mol}$=0.4mol,确定原子个数比得出化学式.
解答 解:(1)H2O2为共价化合物,其电子式为
,[Fe(C2O4)3]3-为络离子,名称为三草酸合铁(Ⅲ)离子(或三草酸合铁离子,或三草酸合铁酸根),故答案为:
;[Fe(C2O4)3]3-为络离子,名称为三草酸合铁(Ⅲ)离子(或三草酸合铁离子,或三草酸合铁酸根);
(2)根据水的个数的最小公倍数为6,则FeC2O4•2H2O的化学计量数为2,K3[Fe(C2O4)3]•3H2O的化学计量数为3,然后由原子守恒可知,该化学反应为2FeC2O4•2H2O+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]•3H2O,故答案为:2;1;3;1;2;
(3)草酸被H2O2氧化生成水和二氧化碳,该反应为H2C2O4+H2O2=2CO2↑+2H2O,故答案为:H2C2O4+H2O2=2CO2↑+2H2O;
(4)K3[Fe(C2O4)3]•3H2O中的铁为亚铁离子,则不能用KSCN溶液检验K3[Fe(C2O4)3]•3H2O中的铁元素,检验铁元素的方案为取适量晶体加热,取固体残留物溶解在H2SO4中,取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液.若溶液呈血红色则有铁元素,反之则无,
故答案为:否;取适量晶体加热,取固体残留物溶解在H2SO4中,取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液.若溶液呈血红色则有铁元素,反之则无;
(5)由题意可知,A→KCN+Fe3C+C+N2,n(N2)=0.1mol,n(Fe3C)=0.1mol×$\frac{1}{3}$,n(C)=$\frac{0.1mol×\frac{1}{3}×180g/mol×\frac{1}{3}}{12g/mol}$=$\frac{1}{6}$mol,n(KCN)=$\frac{36.8g-0.1mol×28g/mol-6g-2g}{65g/mol}$=0.4mol,则K、Fe、C、N的原子个数比为4:1:6:6,则化学式为K4Fe(CN)6,故答案为:K4Fe(CN)6.
点评 本题考查知识点较多,涉及电子式、反应的配平、氧化还原反应、离子的检验及化学式的确定,(5)中注意利用守恒来解答,题目难度中等.
| A. | 1mol氧气的体积约为22.4L | |
| B. | 标准状况下,1mol水的体积约为22.4L | |
| C. | 1mol任何气体,只有在标准状况下体积才约为22.4L | |
| D. | 同温同压下,相同体积的两种气体的物质的量一定相等 |
| A. | 碳-12的原子符号:12 6C | |
| B. | 次氯酸分子的结构式:H-O-Cl | |
| C. | 硫离子的电子排布式为:1s22s22p63s23p6 | |
| D. | 二氧化硅的分子式:SiO2 |
| 主族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0族 |
| 2 | ① | ② | ③ | |||||
| 3 | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |||
| 4 | ⑨ |
(2)在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是HClO4,碱性最强的化合物的分子式是:KOH.
(3)用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成程:
(4)由②和氢元素按原子个数比1:3形成的化合物的电子式是
| A. | 由 CH3CH2OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1366.8 kJ•mol-1,可知乙醇的标准燃烧热为1366.8 kJ•mol-1 | |
| B. | 已知:C(金刚石,s)=C(石墨,s)△H<0,则金刚石比石墨稳定 | |
| C. | 已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180 kJ•mol-1 2CO(g)+O2(g)═2CO2 (g)△H=-566 kJ•mol-1 则 2CO(g)+2NO(g)═N2 (g)+2CO2(g)△H=-746 kJ•mol-1 | |
| D. | OH-(aq)+H+(aq)═H2O(l)△H=-57.3 kJ•mol-1 |