Question

將1.000gFeC₂O₄·2H₂0固體樣品放在熱重分析儀中進行熱重分析，測得其熱重分析曲線（樣品質量隨溫度變化的曲線）如下圖所示：

已知：①草酸鹽受熱分解易放出碳的氧化物。②500⁰C之前，該熱重分析儀的樣品池處于 Ar氣氣氛中，500⁰C時起，樣品池與大氣相通。完成下列填空：

(1) 300⁰C時是樣品脫水的過程，試確定350⁰C時樣品是否脫水完全_____ (填“是"或 否“），判斷的理由是____(要求寫出推算過程）。

(2 ) 400⁰C時發生變化的化學方程式是_______。

(3) 將600⁰C 時樣品池中殘留的固體隔絕空氣冷卻至室溫，再向該固體中加入一定量的稀鹽酸剛好完全溶解，用pH試紙測得所得溶液的PH＝3，其原因是____(用離子方程式回答）：向該溶液中滴加適量NaOH溶液生成紅褐色沉淀，測得此時溶液中鐵元索的離子濃度為4.0x10^-11 mol/L，則此時溶液的pH＝ _______(已知：K_sp[Fe(OH)₂]＝8.0×10^－16，K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38)

(4) 將1500⁰C時樣品池中殘留的固體隔絕空氣冷卻后，用稀鹽酸溶解得一棕黃色溶液。 取少量該溶液滴加KSCN,溶液顯紅色；另取少量該溶液滴加K₃[Fe(CN)₆)(鐵氰化鉀）溶液，產生特征藍色沉淀。試寫出圖中1400⁰C時發生反應的化學方程式_________ ,產生特征藍色沉淀的離子反應方程式______。

 

Answer 1

【答案】

（1）是（2分）（2）FeC₂O₄FeO＋CO↑＋CO₂↑（2分）

（3）Fe^3＋＋3OH^－Fe(OH)₃＋3H^＋（2分） ； 5（2分） （4）6Fe₂O₃4Fe₃O₄＋O₂↑（2分）；

3Fe^2＋＋2[Fe(CN)₆]^3－＝Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓或K^＋＋Fe^2＋＋[Fe(CN)₆]^3－＝KFe[Fe(CN)₆]↓（2分）

【解析】

試題分析：（1）樣品分解的方程式是

FeC₂O₄·2H₂OFeC₂O₄·(2－n)H₂O＋nH₂O

180g                             18n

1.000g                        （1.000g－0.800g）

解得n＝2，所以樣品已經完全分解

（2）400℃時固體又減少了0.800g－0.400g＝0.400g

根據鐵原子守恒可知，400℃鐵的含量應該是＝，因此該化合物是氧化亞鐵，其化學式是FeO，所以反應的化學方程式是FeC₂O₄FeO＋CO↑＋CO₂↑。

（3）600℃樣品中鐵元素的含量是＝0.70，因此該固體是氧化鐵。氧化鐵溶于鹽酸生成氯化鐵，鐵離子水解溶液顯酸性，其離子方程式是Fe^3＋＋3OH^－Fe(OH)₃＋3H^＋。根據氫氧化鐵的溶度積常數可知，當溶液中鐵離子的離子濃度為4.0x10^-11 mol/L時，溶液中c(OH^－)＝＝10^－9mol/L，所以溶液中c(H^＋)＝10^－5mol/L，因此pH＝5。

（4）另取少量該溶液滴加K₃[Fe(CN)₆)(鐵氰化鉀）溶液，產生特征藍色沉淀，這說明溶液中還有亞鐵離子生成。因此1400℃時氧化鐵分解生成了四氧化三鐵，反應的化學方程式是6Fe₂O₃4Fe₃O₄＋O₂↑；產生特征藍色沉淀的離子反應方程式3Fe^2＋＋2[Fe(CN)₆]^3－＝Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓或K^＋＋Fe^2＋＋[Fe(CN)₆]^3－＝KFe[Fe(CN)₆]↓。

考點：考查醋酸鹽鐵分解的有關計算、離子檢驗以及方程式的書寫等