Question

【題目】現(xiàn)有四種元素組成的固體M，取2.3g該固體溶于水，溶液為血紅色，滴加足量濃硝酸并加熱，溶液血紅色褪去，同時(shí)產(chǎn)生含有三種氣體的紅棕色混合物A。往褪色后溶液中加入足量BaCl2溶液，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀6.99g。過(guò)濾，往濾液中加足量NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀，過(guò)濾將沉淀充分灼燒得到0.8g固體。將氣體混合物A通入過(guò)量的Ba(OH)2溶液中，產(chǎn)生白色沉淀B，并剩余氣體C為0.42g。氣體C無(wú)色無(wú)味，能使燃燒的木條熄滅，可排放到空氣中，不會(huì)改變空氣的成分。白色沉淀B能溶解在稀鹽酸中，并產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體在標(biāo)況的體積為0.672L。

（1）M的化學(xué)式為_________________。

（2）混合氣體A的成分是___________________（填化學(xué)式）。

（3）往褪色后的溶液中滴加KSCN溶液的，可能有什么現(xiàn)象______________________

（4）固體M與硝酸發(fā)生題中反應(yīng)時(shí)，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_____________。

（5）對(duì)于Fe2+的檢驗(yàn)，從本題中得到什么啟發(fā)____________________________________。

Answer 1

【答案】 Fe(SCN)3 NO2、CO2、N2 先變紅，后褪色或無(wú)現(xiàn)象（因?yàn)闈庀跛徇^(guò)量） 33∶1 因?yàn)橄跛崮苎趸疭CN-，所以，在檢驗(yàn)Fe2+離子時(shí)，加入KSCN溶液后，不能用硝酸及氧化性更強(qiáng)的氧化劑氧化Fe2+。（其他合理答案也可）

【解析】試題分析：本題通過(guò)Fe(SCN)3在HNO3中氧化的實(shí)驗(yàn)研究，重點(diǎn)考查物質(zhì)的檢驗(yàn)方法和原理，考查考生實(shí)驗(yàn)分析能力和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力。

解析：原血紅色溶液加濃硝酸后褪色，褪色的溶液加入足量BaCl2時(shí)產(chǎn)生的不溶于硝酸的白色沉淀是BaSO4，物質(zhì)的量為6.99/233mol=0.03mol，所以HNO3反應(yīng)后溶液中含有0.03molSO42- ，即S元素反應(yīng)后生成SO42-，且n(S)=0.03mol；再過(guò)濾后加入足量的NaOH溶液時(shí)，產(chǎn)生的紅褐色沉淀是Fe(OH)3，灼燒得到Fe2O3，物質(zhì)的量為0.8/160=0.005mol，所以HNO3反應(yīng)后溶液中含有0.01molFe3+，即n(Fe)=0.01mol。氣體混合物A中一定含有濃硝酸還原后生成的NO2，NO2在Ba(OH)2溶液被吸收生成Ba(NO3)2和Ba(NO2)2，還有一種成分在Ba(OH)2溶液中生成的沉淀，沉淀只能是BaCO3，血紅色溶液中C元素與HNO3反應(yīng)生成的CO2，BaCO3溶解在稀鹽酸中生成CO2，所以n(BaCO3)=n(CO2)=0.672/22.4=0.03mol，即n(C)=0.03mol；剩余的0.42 g氣體是N2，n(N2)=0.42/28=0.015mol ，n(N)=0.03mol； 所以n(Fe):n(S):n(C):n(N)=0.01:0.03:0.03:0.03=1:3:3:3，M組成為Fe(SCN)3。答案（1）Fe(SCN)3。（2）NO2、N2、CO2。（3）由上述分析可以知道，濃硝酸反應(yīng)后的溶液中含有Fe3+，所以加入KSCN后溶液會(huì)變成血紅色，但是過(guò)量的濃硝酸會(huì)繼續(xù)氧化生成的Fe(SCN)3使紅色褪去。答案：溶液先變紅，后又褪色。（4）HNO3與Fe(SCN)3反應(yīng)時(shí)，HNO3被還原生成NO2，得到的電子數(shù)為1×n(HNO3)，F(xiàn)e(SCN)3被氧化生成SO42-、CO2、N2，失去的電子總數(shù)為n[Fe(SCN)3] ×（3×8+3×3），所以1×n(HNO3) = n[Fe(SCN)3] ×（3×8+3×3），n(HNO3) :n[Fe(SCN)3] =33:1。答案33:1。（5）Fe2+的檢驗(yàn)方案通常是先加KSCN，此時(shí)溶液不會(huì)變紅，再用氧化劑將Fe2+氧化成Fe3+，此時(shí)溶液將變?yōu)榧t色。由于HNO3能夠氧化SCN-，所以氧化劑不能夠選用HNO3。