Question

某研究小組為了探究一種無(wú)機(jī)礦物鹽x（僅含四種元素）的組成和性質(zhì)．設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)

另取10.80gX在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40g固體1．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）X的化學(xué)式為

 

，在隋性氣流中加熱X至完全分解的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．
（2）一定條件下，氣體甲與固體1中的某種成分可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，寫(xiě)出一個(gè)可能的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證該反應(yīng)的產(chǎn)物

 

．
（3）白色沉淀1中金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

 

，氣體甲的電子式為

 

．
（4）自色沉淀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

考點(diǎn)：幾組未知物的檢驗(yàn)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：X能和HCl反應(yīng)生成氣體甲，隔絕空氣加熱X得到氣體甲和固體1，且X和HCl（aq）反應(yīng)也能得到CO₂，因此猜測(cè)X是碳酸鹽，因?yàn)閄加熱易分解且能和酸反應(yīng)生成CO₂，那么甲為CO₂，固體1溶于水得到溶液1和固體2，溶液1和二氧化碳反應(yīng)生成白色沉淀1，白色沉淀1和二氧化碳、水反應(yīng)生成溶液2，則白色沉淀1為碳酸鹽、溶液2為碳酸氫鹽；
固體2和稀鹽酸反應(yīng)生成溶液3，且需要無(wú)氧條件，溶液3中加入堿在無(wú)氧條件下生成白色沉淀2，白色沉淀2被空氣氧化生成紅褐色沉淀，則白色沉淀2是Fe（OH）₂，溶液3為FeCl₂，X僅含4種元素，碳酸鹽分解生成二氧化碳?xì)怏w和兩種氧化物，其中一種氧化物能溶于水，結(jié)合地殼的成分猜測(cè)固體1中成分為CaO、FeO，對(duì)應(yīng)地，X應(yīng)為CaFe（CO₃）₂，結(jié)合題中信息：10.80g X在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40g固體1，經(jīng)計(jì)算，確認(rèn)X為CaFe（CO₃）₂，那么，溶液1是Ca（OH）₂，白色沉淀1是CaCO₃，溶液2是Ca（HCO₃）₂，再結(jié)合題目分析解答．

解答： 解：（1）通過(guò)以上分析知，X的化學(xué)式是 CaFe（CO₃）₂，在惰性氣流中加熱X至完全分解生成二氧化碳和氧化鈣、氧化亞鐵，所以該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：CaFe（CO₃）₂ 

△   .

CaO+FeO+2CO₂↑，
故答案為：CaFe（CO₃）₂；CaFe（CO₃）₂ 

△   .

CaO+FeO+2CO₂↑；
（2）一定條件下，氣體甲與固體1中的某種成分可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氧化亞鐵具有還原性，能被二氧化碳氧化生成四氧化三鐵或氧化鐵，同時(shí)生成CO，反應(yīng)方程式為2FeO+CO₂=Fe₂O₃+CO（或生成Fe₃O₄），如果該反應(yīng)發(fā)生，則生成固體中含有三價(jià)鐵，將固體溶于稀鹽酸生成鐵離子，鐵離子和KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色物質(zhì)而使溶液變紅色，檢測(cè)CO：將氣體通入灼燒CuO，黑色固體變成紅色說(shuō)明含有CO，
故答案為：2FeO+CO₂

△   .

Fe₂O₃+CO（或生成Fe₃O₄）；取適量固體于試管中，加入鹽酸溶解，滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，說(shuō)明產(chǎn)物中含有三價(jià)鐵，檢測(cè)CO：將氣體通入灼燒CuO，黑色固體變成紅色說(shuō)明含有CO；
（3）白色沉淀1是CaCO₃，碳酸鈣中金屬元素的原子核外有4個(gè)電子層、最外層有2個(gè)電子，所以Ca原子結(jié)構(gòu)示意圖為，氣體甲是二氧化碳，二氧化碳的電子式為，故答案為：；；
（4）氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，易被空氣氧化生成紅褐色氫氧化鐵，所以白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀，反應(yīng)方程式為4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，故答案為：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了無(wú)機(jī)物推斷，涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的性質(zhì)、離子的檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn)，熟悉元素化合物的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道流程圖中每一步發(fā)生的反應(yīng)及反應(yīng)現(xiàn)象，題目難度中等．