Question

【題目】為探究某鹽X（僅含四種元素，其摩爾質量小于300g/mol）設計并完成如下實驗：

已知：氣體A為單質，標準狀況下的密度為1.25g/L。請回答：

（1）鹽X的組成元素為H、O和____________（用元素符號表示）。

（2）寫出固體D和過量HI溶液反應的離子方程式__________。

（3）寫出鹽X隔絕空氣加熱分解的化學方程式__________。

Answer 1

【答案】N、Fe Fe2O3+6H++2I—=2Fe2++I2+3H2O 2（NH4）2FeO4Fe2O3+2NH3↑+N2↑+5H2O

【解析】

通過各物質的所含元素的物質的量的比例，可以知道該物質的分子式。

混合氣體A＋B＋C通過堿石灰，堿石灰增重9g，H2O或者CO2，或者兩者的混合物的質量為9g�；旌蠚怏w通過溶液后，生成了紅褐色沉淀。紅褐色沉淀為Fe(OH)3，則混合氣體中含有NH3。氣體A為單質，標準狀況下的密度為1.25 g·L－1，則其摩爾質量為22.4L·mol－1×1.25g·L－1=28g·mol－1，則氣體A為氮氣，其物質的量為0.1mol，質量為2.8g。B氣體為NH3，其物質的量，質量為3.4g。則鹽含有的元素為N、H、Fe。如果氣體C為CO2，所含元素種類超過了4種，則氣體C為H2O，另一種元素為O。H2O的質量為9g，物質的量為0.5mol。鹽X的質量為31.2g， 氣體A+B+C的總質量為2.8g+3.4g+9g=15.2g。則分解生成D的質量為31.2g-15.2g=16g，則Fe2O3的物質的量。該分解反應生成的H2O、NH3、N2、Fe2O3的物質的量分別為0.5mol、0.2mol、0.1mol、0.1mol，則H、N、O、Fe的物質的量為1.6mol、0.4mol、0.8mol、0.2mol，比例為8:2:4:1。該反應為銨鹽分解，則分子式為H8N2O4Fe，化學是為(NH4)2FeO4。

(1)根據(jù)上述的分析，鹽X所含元素有H、O外，還有N和Fe；

(2)Fe2O3是堿性氧化物，HI為強酸，生成鹽和水，但是生成Fe3＋能夠將I－氧化成I2，Fe3＋還原成Fe2＋，為氧化還原反應，則化學方程式為Fe2O3+6H++2I—=2Fe2++I2+3H2O；

(3)根據(jù)上述分析鹽X為(NH4)2FeO4，其分解產(chǎn)物包括了H2O、Fe2O3、N2、NH3，該反應為氧化還原反應，Fe的化合價從＋6降低到＋3，還原產(chǎn)物Fe2O3中2個Fe，化合價總共降低6價，NH4＋中的部分N的化合價從－3升高到0，N2中有2個N原子，化合價總共升高6價，化合價升降守恒，則還原產(chǎn)物Fe2O3和氧化產(chǎn)物N2的比例為1：1，則根據(jù)原子守恒和化合價守恒，化學方程式為2(NH4)2FeO4Fe2O3+2NH3↑+N2↑+5H2O。