Question

5．淡黃色的草酸亞鐵晶體A（化學式為FeC₂O₄•xH₂O；式量為144+18x）常用于照相顯影劑及制藥工業，已知晶體A在空氣中加熱到不同溫度，會得到鐵的不同價態的氧化物．在t₁溫度反應下：4FeC₂O₄•xH₂O+3M=2Fe₂O₃+8CO₂+4xH₂O．
（1）M的化學式是O₂；
（2）標準狀況下每生成2.24L CO₂消耗的晶體A質量為9g，則x的值為2．
（3）為驗證Fe₂O₃中鐵元素的價態，應先加入足量稀鹽酸酸溶，該反應的離子方程式是Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O．
（4）已知在t₂溫度時生成鐵的氧化物中既有+2價又有+3價，鹽酸酸溶后將溶液等分為A、B兩份，向A中加入幾滴的KSCN溶液，看到的現象是溶液變紅；為驗證該溶液中還含有+2價鐵，應向B中加入的試劑是酸性高錳酸鉀溶液．

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律判斷M的化學式；
（2）根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算出二氧化碳的物質的量，再根據反應得出消耗A的物質的量，再根據m=nM計算出x；
（3）氧化鐵與稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，據此寫出反應的離子方程式；
（4）溶液中含有+2價和+3價的鐵離子，需要用硫氰化鉀具有鐵離子，用酸性高錳酸鉀溶液檢驗亞鐵離子，據此進行解答．

解答 解：（1）根據反應4FeC₂O₄•xH₂O+3M=2Fe₂O₃+8CO₂+4xH₂O及質量守恒可知，M為氧氣，化學式為：O₂，
故答案為：O₂；
（2）標況下2.24L二氧化碳的物質的量為：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根據反應4FeC₂O₄•xH₂O+3M=2Fe₂O₃+8CO₂+4xH₂O可知，生成0.1mol二氧化碳氣體消耗A的物質的量為：0.1mol×$\frac{1}{2}$=0.05mol，則：（144+18x）g/mol×0.05mol=9g，解得：x=2，
故答案為：2；
（3）氧化鐵與稀鹽酸反應的離子反應為：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，
故答案為：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
（4）鐵離子與硫氰化鉀反應生成絡合物硫氰化鐵，溶液變成紅色，所以向A中加入幾滴的KSCN溶液，看到的現象是溶液變紅；
KMnO₄溶液能氧化Fe²⁺，高錳酸鉀溶液的紫色褪去，向溶液中加入少量KMnO₄溶液，紫色褪去，則證明溶液中含有Fe²⁺，
故答案為：溶液變紅；酸性高錳酸鉀溶液．

點評 本題考查了化學式的確定、離子方程式的書寫、鐵離子和亞鐵離子的檢驗方法，題目難度中等，注意掌握檢驗鐵離子、亞鐵離子常用方法，明確質量守恒定律在確定化學式中的應用，能夠正確書寫常見反應的離子方程式．