現(xiàn)在有一種含氧酸鹽的固體試樣,經(jīng)測定,該固體含2種金屬元素和兩種非金屬元素.其中酸根由一種金屬元素和氧元素組成,且兩種元素質(zhì)量比為7:8.為進(jìn)一步確定該固體成分,現(xiàn)將4.68g該固體試樣溶于水,滴加適量稀硫酸后,再加入2.24g鐵粉,鐵粉與酸根恰好完全反應(yīng)生成Fe2+.向反應(yīng)后的溶液中加入一定量的KOH溶液至剛好將Fe2+沉淀完全,過濾;將沉淀充分加熱后得到Fe2O3 4.8g.將濾液在一定條件下蒸發(fā)可得到一種純凈的不含結(jié)晶水的含氧酸正鹽(不是復(fù)鹽)A,測得其質(zhì)量為13.92g.
(1)A的化學(xué)式為
 

(2)該鹽含有的金屬元素是
 

(3)通過計(jì)算推斷該鹽的化學(xué)式.
分析:(1)根據(jù)加入的試劑和元素守恒確定A的化學(xué)式;
(2)根據(jù)加入的鐵粉和生成的氧化鐵中鐵是否相等判斷是否含鐵;根據(jù)加入的鉀和硫酸鉀中的鉀是否相等,判斷是否含鉀元素;
(3)根據(jù)鉀和酸根的量的關(guān)系初步寫出化學(xué)式,根據(jù)相對分子質(zhì)量計(jì)算出結(jié)晶水的含量,進(jìn)一步寫出化學(xué)式.
解答:解:(1)因在反應(yīng)過程中加入了硫酸溶解該鹽,后又加入了氫氧化鉀來沉淀亞鐵離子,根據(jù)原子守恒,濾液中溶質(zhì)只能是硫酸鉀,故答案為:K2SO4;
(2)2.24g鐵粉的物質(zhì)的量為:
2.24g
56g/mol
=0.04mol,4.8g氧化鐵的物質(zhì)的量為:
4.8g
160g/mol
=0.03mol,該氧化鐵中含鐵0.06mol,比加入的鐵粉多0.02,根據(jù)鐵粉與酸根恰好完全反應(yīng)生成Fe2+,可知酸根由鐵元素和氧元素組成,因二者質(zhì)量比為7:8,故二者物質(zhì)的量比為:
7
56
8
16
=1:4,0.04mol鐵粉和0.02mol該酸根反應(yīng),設(shè)酸根中鐵的化合價(jià)為x,根據(jù)得失電子守恒得:0.04×2=0.02×(x-2),解得x=6,故該酸根為:FeO42-.將Fe2+完全沉淀需氫氧化鉀的物質(zhì)的量為:0.06mol×2=0.12mol,硫酸鉀的物質(zhì)的量為:
13.92g
174g/mol
=0.08mol,含K+的物質(zhì)的量為0.16mol,大于加入的氫氧化鉀0.12mol,故該鹽中含鉀元素0.04mol,故該鹽中含鐵、鉀兩種金屬元素;
故答案為:鉀和鐵;
(3)該鹽中鉀和酸根的物質(zhì)的量之比為:0.04:0.02=2:1,該鹽還有一種元素,只能以結(jié)晶水存在,故該鹽可寫成K2FeO4?nH2O的形式,
該鹽的摩爾質(zhì)量為:
4.68g
0.02mol
=234g/mol,即39×2+56+16×4+n×18=234,解得 n=2,故該鹽的化學(xué)式為:K2FeO4?2H2O
答:該鹽的化學(xué)式為K2FeO4?2H2O.
點(diǎn)評:本題考查了復(fù)雜化學(xué)式的確定,題目較難,關(guān)鍵是利用已加物質(zhì)和通過反應(yīng)生成物質(zhì)之間的某種元素的量的關(guān)系確定某元素是否存在,題目多次用到守恒法,要靈活運(yùn)用.
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科目:高中化學(xué) 來源:模擬題 題型:填空題

現(xiàn)在有一種含氧酸鹽的固體試樣,經(jīng)測定,該固體含2種金屬元素和兩種非金屬元素。其中酸根由一種金屬元素和氧元素組成,且兩種元素質(zhì)量比為7:8。為進(jìn)一步確定該固體成分,現(xiàn)將4.68 g該固體試樣溶于水,滴加適量稀硫酸后,再加入2.24g鐵粉,鐵粉與酸根恰好完全反應(yīng)生成Fe2+。向反應(yīng)后的溶液中加入一定量的KOH溶液至剛好將Fe2+沉淀完全,過濾;將沉淀充分加熱后得到Fe2O3 4.8 g。將濾液在一定條件下蒸發(fā)可得到一種純凈的不含結(jié)晶水的含氧酸正鹽(不是復(fù)鹽)A,測得其質(zhì)量為13.92 g。
(1)A的化學(xué)式為_______________。
(2)該鹽含有的金屬元素是________________。
(3)通過計(jì)算推斷該鹽的化學(xué)式__________________。

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