Question

1．將某礦物質1.68g A（含四種元素）溶于過量鹽酸，生成式量為44的氣體B，標準狀況下體積是0.224L，過濾得到質量0.6g的殘渣C（含氧量為53.2%，不溶于稀堿）和濾液D，取少量D溶液加熱煮沸、加KSCN有血紅色．
（1）寫出B的電子式
（2）確定A的化學式Fe₂O₃•5Fe₂（CO₃）₃•15SiO₂
（3）向D溶液中加入過量氫氧化鈉溶液會生成紅褐色沉淀，寫出離子方程式Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓
（4）與C所含元素相同的化合物E（式量是44）被科學家用質譜儀在工業(yè)制硅的反應產物中發(fā)現(xiàn)，若生成E的反應中氧化產與還原產物為同一物質，寫出生成E的化學方程式Si+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2SiO．

Answer 1

分析 將某礦物質1.65g A（含四種元素）溶于過量鹽酸，生成式量為44的氣體B，B應為CO₂，A中含有碳元素、氧元素，過濾得到質量0.06g的殘渣C（含氧量為53.2%，不溶于稀堿）和濾液D，取少量D溶液加熱煮沸、加KSCN有血紅色，則D中含有Fe³⁺，故A中含有Fe元素；（4）中與C所含元素相同的化合物E（式量是44）被科學家用質譜儀在工業(yè)制硅的反應產物中發(fā)現(xiàn)，工業(yè)制備Si反應為：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，可推知C為SiO₂，E為SiO，SiO₂氧元素質量分數(shù)為53.2%．標準狀況下，CO₂體積是0.224L，物質的量為0.01mol，則A中n（CO₃^2-）=n（CO₂）=0.01mol，m（SiO₂）=0.6g，故n（SiO₂）=$\frac{0.6g}{60g/mol}$=0.01mol，去掉碳酸根、二氧化硅后剩余總質量為1.68g-0.01mol×60g/mol-0.6g=0.48g，若沒有其它負價基團，根據(jù)電荷守恒可知，n（Fe³⁺）=$\frac{0.01mol×2}{3}$，則Fe元素質量為$\frac{0.01mol×2}{3}$×56g/mol=0.373g＜0.48g，故0.48g為Fe元素、O元素質量，設0.48g中Fe為xmol，O原子為ymol，由電荷守恒：3x=2y+0.01×2，由二者質量可得：56x+16y=0.48，聯(lián)立解得x=0.008，y=0.002，F(xiàn)e₂O₃為$\frac{0.002}{3}$mol，F(xiàn)e₂（CO₃）₃為$\frac{0.01}{3}$mol，故Fe₂O₃、Fe₂（CO₃）₃、SiO₂的物質的量之比為$\frac{0.002}{3}$mol：$\frac{0.01}{3}$mol：0.01mol=1：5：5，A的化學式為Fe₂O₃•5Fe₂（CO₃）₃•15SiO₂，據(jù)此解答．

解答 解：將某礦物質1.65g A（含四種元素）溶于過量鹽酸，生成式量為44的氣體B，B應為CO₂，A中含有碳元素、氧元素，過濾得到質量0.06g的殘渣C（含氧量為53.2%，不溶于稀堿）和濾液D，取少量D溶液加熱煮沸、加KSCN有血紅色，則D中含有Fe³⁺，故A中含有Fe元素；（4）中與C所含元素相同的化合物E（式量是44）被科學家用質譜儀在工業(yè)制硅的反應產物中發(fā)現(xiàn)，工業(yè)制備Si反應為：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，可推知C為SiO₂，E為SiO，SiO₂氧元素質量分數(shù)為53.2%．標準狀況下，CO₂體積是0.224L，物質的量為0.01mol，則A中n（CO₃^2-）=n（CO₂）=0.01mol，m（SiO₂）=0.6g，故n（SiO₂）=$\frac{0.6g}{60g/mol}$=0.01mol，去掉碳酸根、二氧化硅后剩余總質量為1.68g-0.01mol×60g/mol-0.6g=0.48g，若沒有其它負價基團，根據(jù)電荷守恒可知，n（Fe³⁺）=$\frac{0.01mol×2}{3}$，則Fe元素質量為$\frac{0.01mol×2}{3}$×56g/mol=0.373g＜0.48g，故0.48g為Fe元素、O元素質量，設0.48g中Fe為xmol，O原子為ymol，由電荷守恒：3x=2y+0.01×2，由二者質量可得：56x+16y=0.48，聯(lián)立解得x=0.008，y=0.002，F(xiàn)e₂O₃為$\frac{0.002}{3}$mol，F(xiàn)e₂（CO₃）₃為$\frac{0.01}{3}$mol，故Fe₂O₃、Fe₂（CO₃）₃、SiO₂的物質的量之比為$\frac{0.002}{3}$mol：$\frac{0.01}{3}$mol：0.01mol=1：5：5，A的化學式為Fe₂O₃•5Fe₂（CO₃）₃•15SiO₂．
（1）B為CO₂，電子式為，故答案為：；
（2）由上述分析可知，A的化學式為Fe₂O₃•5Fe₂（CO₃）₃•15SiO₂，
故答案為：Fe₂O₃•5Fe₂（CO₃）₃•15SiO₂；
（3）D中含有Fe³⁺，加入過量氫氧化鈉溶液會生成紅褐色沉淀，離子方程式為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，
故答案為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓；
（4）E為SiO，若生成E的反應中氧化產與還原產物為同一物質，應是Si與SiO₂反應，反應方程式為：Si+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2SiO，故答案為：Si+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2SiO．

點評 本題考查無機物推斷，屬于計算型推斷，側重考查學生的分析推理能力，需要學生熟練掌握元素化合物知識，難度較大．