Question

食鹽中的抗結劑是亞鐵氰化鉀，其化學式為K4[Fe(CN)6]·3H2O。42.2 g K4[Fe(CN)6]·3H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線(樣品質量隨溫度的變化曲線)如下圖所示。

試回答下列問題：

(1)試確定150 ℃時固體物質的化學式_________________________________ _____________________________________。

(2)查閱資料知：雖然亞鐵氰化鉀自身毒性很低，但其水溶液與酸反應放出極毒的氰化氫(HCN)氣體；亞鐵氰化鉀加熱至一定溫度時能分解產生氰化鉀(KCN)。據此判斷，烹飪食品時應注意的問題為_____________________________________________________。

(3)在25 ℃時，將a mol·L－1的KCN溶液與0.01 mol·L－1的鹽酸等體積混合，反應達到平衡時，測得溶液pH＝7，則KCN溶液的物質的量濃度a________0.01 mol·L－1(填“＞”、“＜”或“＝”)；用含a的代數式表示HCN的電離常數Ka＝____________________________________________________________。

(4)在Fe2＋、Fe3＋的催化作用下，可實現2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4的轉化。已知，含SO2的廢氣通入含Fe2＋、Fe3＋的溶液中時，其中一個反應的離子方程式為4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，則另一個反應的離子方程式為____________________________________________________________。

上述轉化的重要意義在于__________________________________ ______________________________________。

(5)已知Fe(OH)3的溶度積常數Ksp＝1.1×10－36。室溫時在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，當溶液pH為3時，通過計算說明Fe3＋是否沉淀完全________ _______________________________________________________________。

(提示：當某離子濃度小于10－5 mol·L－1時可以認為該離子沉淀完全)

Answer 1

解析　(1)對于加熱失去結晶水的研究，注意開始時質量變化為失去水的質量：

K4[Fe(CN)6]·3H2OK4[Fe(CN)6]·xH2O＋(3－x)H2O

1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3－x

0．1 mol　　　　　　　　　　　　　　　　 0.3 mol

x＝0

則150 ℃時固體物質的化學式為K4[Fe(CN)6]。

(2)為防止有毒的HCN和KCN生成，應避免與酸性物質接觸和控制烹飪溫度。

(3)由于KCN＋HCl===HCN＋KCl，當反應后pH＝7，則溶液中有過量的KCN，故a＞0.01 mol·L－1

由溶液中電荷守恒得：c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CN－)＋c(Cl－)，又因為pH＝7，則c(H＋)＝c(OH－)，故c(K＋)＝c(CN－)＋c(Cl－)＝0.5a mol·L－1

由物料守恒得：c(K＋)＝c(CN－)＋c(HCN)，則c(HCN)＝c(Cl－)＝0.005 mol·L－1

c(CN－)＝(0.5a－0.005)mol·L－1

平衡常數K＝c(CN－)·c(H＋)/c(HCN)＝(0.5a－0.005)×10－7/0.005 mol·L－1。

答案　(1)K4[Fe(CN)6]

(2)避免與醋等酸性物質一起烹飪；控制烹飪溫度不超過400 ℃

(3)＞　(0.5a－0.005)×10－7/0.005 mol·L－1

(4)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋　變廢為寶，消除污染

(5)c(Fe3＋)＝＝1.1×10－3 mol·L－1＞1×10－5 mol·L－1，故Fe3＋沒有沉淀完全