Question

【題目】某同學(xué)用含結(jié)晶水的鹽X(四種短周期元素組成的純凈物)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

已知：i.氣體甲無色無味氣體；

ii.氣體丙為純凈物，干燥后體積為2.24L(標(biāo)況下)，標(biāo)況下密度為1.25g·L-1，易與血紅蛋白結(jié)合而造成人中毒；

iii.固體乙為常見金屬氧化物，其中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%。

請(qǐng)回答：

(1)X中除H、O兩種元素外，還含有_____元素，混合氣體甲的成分是_____(填化學(xué)式)。

(2)將X加入到硫酸酸化的高錳酸鉀溶液，溶液褪色并有氣體產(chǎn)生，寫出該化學(xué)方程式___。

Answer 1

【答案】Mg、C CO、CO2、H2O 5MgC2O4·2H2O +8H2SO4 +2KMnO4=5MgSO4 + K2SO4 +2MnSO4 + 10CO2↑+18H2O

【解析】

(1)由i.氣體甲無色無味氣體，由流程知甲中含有二氧化碳，根據(jù)白色沉淀的質(zhì)量可計(jì)算CO2物質(zhì)的量；

ii.氣體丙為純凈物，干燥后體積為2.24L(標(biāo)況下)，則其物質(zhì)的量為0.1mol，按標(biāo)況下密度可知其摩爾質(zhì)量，按性質(zhì)，則可判斷出丙，用質(zhì)量守恒求出混合氣體還含有的水蒸氣的物質(zhì)的量；

iii.固體乙為常見金屬氧化物，設(shè)其化學(xué)式為M2Ox，按其中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，則可判斷出所含金屬元素，按數(shù)據(jù)可得鹽的化學(xué)式；

(2)將X加入到硫酸酸化的高錳酸鉀溶液，利用其性質(zhì)寫出和硫酸酸化的高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式；

i.氣體甲無色無味氣體，由流程知甲中含有二氧化碳，根據(jù)C守恒，CO2物質(zhì)的量為10.0g÷100g/mol=0.1mol；

ii.氣體丙為純凈物，干燥后體積為2.24L(標(biāo)況下)，則其物質(zhì)的量為2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，丙標(biāo)況下密度為1.25g·L-1，則丙的摩爾質(zhì)量=22.4L/mol×1.25g·L-1=28 g /mol，丙易與血紅蛋白結(jié)合而造成人中毒，則丙為CO；根據(jù)題意X為含結(jié)晶水的鹽，則混合氣體甲中還含有14.8g-4.00g-0.1 mol×28 g /mol-0.1 mol×44 g /mol=3.6g水蒸氣，水蒸氣物質(zhì)的量為3.6g÷18g/mol=0.2mol；

iii.固體乙為常見金屬氧化物，設(shè)其化學(xué)式為M2Ox，因?yàn)槠渲醒踉�素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，則 ，則Ar（M）=12x，當(dāng)x=2，Ar（M）=24時(shí)合理，即M為Mg元素，且MgO物質(zhì)的量為4g÷40g/mol=0.1mol；

則鎂、碳、氫、氧的物質(zhì)的量分別為0.1mol、0.2mol（0.1mol+0.1mol=0.2mol）、0.4mol（0.2mol×2=0.4mol）、0.6mol（0.1mol+0.1mol+0.1mol×2+0.2mol），則X的化學(xué)式為MgC2H4O6，已知X為含結(jié)晶水的鹽 (四種短周期元素組成的純凈物)，鎂離子和結(jié)晶水的物質(zhì)的量之比為1:2，則其化學(xué)式為MgC2O4·2H2O；

(1)X中除H、O兩種元素外，還含有Mg、C元素，混合氣體甲的成分是CO、CO2、H2O；

答案為：Mg、C ；CO、CO2、H2O；

(2) 將X加入到硫酸酸化的高錳酸鉀溶液，溶液褪色并有氣體產(chǎn)生，則KMnO4被還原為Mn2+，C2O42-被氧化成CO2，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：5MgC2O4·2H2O +8H2SO4 +2KMnO4=5MgSO4 + K2SO4 +2MnSO4 + 10CO2↑+18H2O；

答案為：5MgC2O4·2H2O +8H2SO4 +2KMnO4=5MgSO4 + K2SO4 +2MnSO4 + 10CO2↑+18H2O。