Question

某研究小組為了探究一種無機(jī)礦物鹽X(僅含四種元素)的組成和性質(zhì)，設(shè)計并完成如下實驗：

另取10.80 g X在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40 g固體1。

請回答如下問題：

(1)畫出白色沉淀1中金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖______，寫出氣體甲的電子式______________。

(2)X的化學(xué)式是________，在惰性氣流中加熱X至完全分解的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________。

(3)白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀的原因是__________________________________(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)。

Answer 1

答案　(1)　

(2)CaFe(CO₃)₂　CaFe(CO₃)₂CaO＋FeO＋2CO₂↑

(3)4Fe(OH)₂＋2H₂O＋O₂===4Fe(OH)₃

解析　因X與鹽酸反應(yīng)生成氣體甲，則X應(yīng)為弱酸鹽，又因X受熱分解可生成氣體甲和固體1，可推知固體1應(yīng)為金屬氧化物。因固體1中有與水反應(yīng)的物質(zhì)，且溶液1中通入氣體甲先出現(xiàn)白色沉淀1后溶解，可推知固體1中含有CaO，氣體甲為CO₂。根據(jù)白色沉淀2遇到空氣變?yōu)榧t褐色沉淀，可知X中含有Fe^2＋。綜上分析，X應(yīng)含有FeCO₃和CaCO₃。

(1)白色沉淀1為CaCO₃，鈣原子的結(jié)構(gòu)示意圖為；CO₂為共價化合物，C、O原子間以共價鍵結(jié)合，其電子式為。

(2)10.80 g X完全分解生成CO₂的質(zhì)量為10.80 g－6.40 g＝4.40 g，其物質(zhì)的量為0.10 mol，根據(jù)CaCO₃CaO＋CO₂↑、FeCO₃FeO＋CO₂↑可得：n(FeO)＋n(CaO)＝0.1 mol,56 g·mol^－1×n(CaO)＋72 g·mol^－1×n(FeO)＝6.40 g，解以上兩式可得：n(FeO)＝n(CaO)＝0.050 mol，則X的化學(xué)式為CaFe(CO₃)₂。X在惰性氣流中受熱至完全分解的化學(xué)方程式為CaFe(CO₃)₂CaO＋FeO＋2CO₂↑。

(3)Fe(OH)₂被空氣中的O₂氧化為Fe(OH)₃，其化學(xué)方程式為4Fe(OH)₂＋2H₂O＋O₂===4Fe(OH)₃。