Question

4．化合物K₃Fe（A₂B₄）₃•3H₂O是重要的催化劑．將化合物K₃Fe（A₂B₄）₃•3H₂O受熱完全分解，只得到氣體產物和固體產物．
經分析，氣體產物只有甲、乙和水蒸氣．已知甲、乙均由A、B兩元素組成，且摩爾質量：M（甲）＜M（乙）
．A元素的最外層電子數是次外層電子數2倍，B元素的主族序數是其所在周期數的3倍．
經分析，固體產物只有Fe、FeO和K₂AB₃．某同學再進行以下定量分析．

（1）甲的化學式：CO．
（2）溶液②與KMnO₄發生氧化還原的離子方程式：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．
（3）由以上實驗數據的分析可知n（Fe）：n（FeO）：n（K₂AB₃）=1：1：3．
（4）某同學認為：溶液②由紫紅色變為無色，振蕩試樣半分鐘內不變色，即可證明溶液②與KMnO₄溶液反應到達滴定終點．
判斷該同學設想的合理性并說明理由不合理，應為滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液恰好由無色變為紫色．

Answer 1

分析 A元素的最外層電子數是次外層電子數2倍，A為C元素，B元素的主族序數是其所在周期數的3倍，B為O元素．甲、乙均由C、O兩元素組成，且摩爾質量：M（甲）＜M（乙），故甲為CO，乙為CO₂．化合物K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O受熱完全分解方程式為2K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O=3K₂CO₃+Fe+FeO+5CO₂+4CO+6H₂O．固體產物只有Fe、FeO和K₂CO₃，加水溶解后溶液①為碳酸鉀，固體為Fe、FeO，鐵可與硫酸銅溶液反應生成銅單質，Fe、FeO都可與硫酸反應，反應生成的二價鐵可用KMnO₄溶液滴定．

解答 解：A元素的最外層電子數是次外層電子數2倍，A為C元素，B元素的主族序數是其所在周期數的3倍，B為O元素．甲、乙均由C、O兩元素組成，且摩爾質量：M（甲）＜M（乙），故甲為CO，乙為CO₂．化合物K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O受熱完全分解方程式為2K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O=3K₂CO₃+Fe+FeO+5CO₂+4CO+6H₂O．固體產物只有Fe、FeO和K₂CO₃，加水溶解后溶液①為碳酸鉀，固體為Fe、FeO，鐵可與硫酸銅溶液反應生成銅單質，Fe、FeO都可與硫酸反應，反應生成的硫酸亞鐵能使KMnO₄溶液褪色．
（1）甲的化學式：CO，故答案為：CO；
（2）溶液②為硫酸亞鐵，與KMnO₄發生氧化還原的離子方程式：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，故答案為：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
（3）化合物K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O受熱完全分解方程式為2K₃Fe（C₂O₄）₃•3H₂O=3K₂CO₃+Fe+FeO+5CO₂+4CO+6H₂O，故答案為：1；1；3；
（4）高錳酸鉀溶液呈紫色，硫酸亞鐵與高錳酸鉀溶液恰好反應時，溶液是無色的，當高錳酸鉀過量時溶液呈紫色，用高錳酸鉀溶液滴定硫酸亞鐵溶液至終點：滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液恰好由無色變為紫色，故答案為：不合理，應為滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液恰好由無色變為紫色．

點評 本題考查探究物質的組成或測量物質的含量，為高頻考點，把握物質的推斷為解答的關鍵，側重氧化還原反應配平及基本概念的考查，題目難度中等．