Question

【題目】化合物A（僅含三種元素，摩爾質量為198g·mol－1）具有高效的消毒作用，是一種新型非氮高效消毒劑。為探究化合物A的組成與性質，設計并完成以下實驗：取3. 96g化合物A溶于水中，一段時間后全部轉化為B（紅褐色沉淀）、C（一種堿）和氣體單質D（可使帶火星的木條復燃），向溶液中加入100mL 0.6mol/L稀硫酸，再加入含有0.08mol KOH的溶液，恰好完全反應。過濾，將沉淀洗滌后充分灼燒，得到紅棕色固體粉末1.60g。將所得溶液在一定條件下蒸發(fā)可得到一種純凈的不含結晶水的鹽。

（1）化合物A所含有的元素：_______________（用元素符號表示）。

（2）化合物A與H2O反應的離子方程式：__________________。

（3）化合物A可由FeCl3和KClO在強堿性條件下制得，其反應的離子方程式：_________________。

Answer 1

【答案】K 、 Fe 、O 4FeO42－+10H2O＝4Fe(OH)3↓+3O2↑+ 8OH- 2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- = 2FeO42－+3Cl + 5H2O (或2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42－+3Cl + 5H2O)

【解析】

A在水溶液中不穩(wěn)定，一段時間后轉化為紅褐色沉淀，同時產(chǎn)生一種氣體單質，可使帶火星的木條復燃為O2，該紅褐色沉淀為Fe(OH)3；可推知A含有Fe元素。A的化合物用硫酸溶解，再加入加KOH，生成沉淀灼燒得到紅棕色固體粉末1.60g為氧化鐵，由鐵元素守恒可以知道，3. 96g化合物A含鐵：×2=0.02mol，不含結晶水的鹽為硫酸鉀，根據(jù)鉀元素守恒，3. 96g 化合物A中含鉀0.6mol/L×0.1L×2-0.08mol=0.04mol，3. 96g化合物A中含氧：=0.08mol，故鉀、鐵、氧的個數(shù)比為：0.04mol:0.02mol:0.08mol=2:1:4，故A的化學式為：K2FeO4；高鐵酸鉀與水反應生成氧氣和Fe(OH)3、氫氧化鉀，反應方程式為4K2FeO4+10H2O＝4Fe(OH)3↓+3O2↑+ 8KOH，據(jù)此解答。

A在水溶液中不穩(wěn)定，一段時間后轉化為紅褐色沉淀，同時產(chǎn)生一種氣體單質，該紅褐色沉淀為Fe(OH)3；可推知A含有Fe元素。A的化合物用硫酸溶解，再加入加KOH，生成沉淀灼燒得到紅棕色固體粉末1.60g為氧化鐵，由鐵元素守恒可以知道，3. 96g化合物A含鐵：×2=0.02mol，不含結晶水的鹽為硫酸鉀，根據(jù)鉀元素守恒，3. 96g 化合物A中含鉀0.6mol/L×0.1L×2-0.08mol=0.04mol，3. 96g化合物A中含氧：=0.08mol，故鉀、鐵、氧的個數(shù)比為：0.04mol:0.02mol:0.08mol=2:1:4，故A的化學式為：K2FeO4；
(1)由上述分析可以知道，A的化學式為：K2FeO4；所含有的元素為：K 、Fe 、O，

因此，本題正確答案是：K 、Fe 、O；
(2) 高鐵酸鉀與水反應生成氧氣和Fe(OH)3、氫氧化鉀，反應方程式為4K2FeO4+10H2O＝4Fe(OH)3↓+3O2↑+ 8KOH，則離子方程式為：4FeO42－+10H2O＝4Fe(OH)3↓+3O2↑+ 8OH-，

因此，本題正確答案是：4FeO42－+10H2O＝4Fe(OH)3↓+3O2↑+ 8OH-；

（3）高鐵酸鉀可由FeCl3和KClO在強堿性條件下制得，三價鐵離子被次氯酸鉀氧化為高鐵酸鉀，次氯酸鉀被還原為氯化鉀，同時生成水，其反應的離子方程式：2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- =2FeO42－+3Cl + 5H2O，

因此，本題正確答案是：2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- = 2FeO42－+3Cl + 5H2O。