Question

10．為探究含結(jié)晶水的化合物X（含四種元素，摩爾質(zhì)量為180g•mol^-1）的組成和性質(zhì)，某興趣小組設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn)：

請回答：
（1）黑色固體Y的化學(xué)式為FeO，氣體C的電子式為．
（2）晶體X隔絕空氣受熱分解的化學(xué)方程式為FeC₂O₄•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO↑+CO₂↑+2H₂O↑．

Answer 1

分析 27.0gX隔絕空氣加熱分解生成H2O、黑色固體Y質(zhì)量10.8g，加入鹽酸溶解得到溶液中加入KSCN溶液無變化說明無鐵離子，通入氯氣溶液變紅色說明元溶液含亞鐵離子，則黑色固體為亞鐵離子的化合物，分解得到的混合溶液通入足量澄清石灰生成白色沉淀A為碳酸鈣，足量為15.0g，分解生成的二氧化碳物質(zhì)的量為等于碳酸鈣物質(zhì)的量，物質(zhì)的量n（CaCO₃）=n（CO₂）=$\frac{15.0g}{100g/mol}$=0.15mol，氣體B通過足量CuO加熱反應(yīng)生成氣體C，通過足量澄清石灰水生成白色沉淀A為碳酸鈣，則混合氣體中一氧化碳物質(zhì)的量等于生成的碳酸鈣物質(zhì)的量，物質(zhì)的量n（CaCO₃）=n（CO）=$\frac{15.0g}{100g/mol}$=0.15mol，結(jié)晶水的化合物X（含四種元素，摩爾質(zhì)量為180g•mol^-1）其物質(zhì)的量=$\frac{27g}{180g/mol}$=0.15mol，四種元素組成判斷黑色固體Y為FeO，物質(zhì)的量n（FeO）=$\frac{10.8g}{72g/mol}$=0.15mol，結(jié)晶水合物中含結(jié)晶水物質(zhì)的量n（H₂O）=$\frac{27.0g-10.8g-0.15mol×（28+44）g/mol}{18g/mol}$=0.3mol，1mol結(jié)晶水合物中含鐵元素1mol碳元素2mol，結(jié)晶水物質(zhì)的量2mol，設(shè)化學(xué)式為FeC₂O_x•2H₂O，摩爾質(zhì)量為180g•mol^-1 ，計(jì)算得到x=4，得到化學(xué)式為：FeC₂O₄•2H₂O，
（1）分析可知黑色固體Y為氧化亞鐵，CO₂是共價(jià)化合物，碳原子和氧原子之間有2對共用電子對，據(jù)此書寫即可；
（2）計(jì)算分析得到產(chǎn)物物質(zhì)的量和結(jié)晶水合物物質(zhì)的量寫出化學(xué)方程式；

解答 解：27.0gX隔絕空氣加熱分解生成H2O、黑色固體Y質(zhì)量10.8g，加入鹽酸溶解得到溶液中加入KSCN溶液無變化說明無鐵離子，通入氯氣溶液變紅色說明元溶液含亞鐵離子，則黑色固體為亞鐵離子的化合物，分解得到的混合溶液通入足量澄清石灰生成白色沉淀A為碳酸鈣，足量為15.0g，分解生成的二氧化碳物質(zhì)的量為等于碳酸鈣物質(zhì)的量，物質(zhì)的量n（CaCO₃）=n（CO₂）=$\frac{15.0g}{100g/mol}$=0.15mol，氣體B通過足量CuO加熱反應(yīng)生成氣體C，通過足量澄清石灰水生成白色沉淀A為碳酸鈣，則混合氣體中一氧化碳物質(zhì)的量等于生成的碳酸鈣物質(zhì)的量，物質(zhì)的量n（CaCO₃）=n（CO）=$\frac{15.0g}{100g/mol}$=0.15mol，結(jié)晶水的化合物X（含四種元素，摩爾質(zhì)量為180g•mol^-1）其物質(zhì)的量=$\frac{27g}{180g/mol}$=0.15mol，四種元素組成判斷黑色固體Y為FeO，物質(zhì)的量n（FeO）=$\frac{10.8g}{72g/mol}$=0.15mol，結(jié)晶水合物中含結(jié)晶水物質(zhì)的量n（H₂O）=$\frac{27.0g-10.8g-0.15mol×（28+44）g/mol}{18g/mol}$=0.3mol，1mol結(jié)晶水合物中含鐵元素1mol碳元素2mol，結(jié)晶水物質(zhì)的量2mol，設(shè)化學(xué)式為FeC₂O_x•2H₂O，摩爾質(zhì)量為180g•mol^-1 ，計(jì)算得到x=4，得到化學(xué)式為：FeC₂O₄•2H₂O，
（1）分析可知黑色固體Y為FeO，CO₂是共價(jià)化合物，碳原子和氧原子之間有2對共用電子對，其電子式為，
故答案為：FeO；；
（2）分析可知1molFeC₂O₄•2H₂O受熱分解生成1molFeO、1molCO₂、1molCO、2molH₂O，化學(xué)方程式為：FeC₂O₄•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO↑+CO₂↑+2H₂O↑，
故答案為：FeC₂O₄•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO↑+CO₂↑+2H₂O↑．

點(diǎn)評 本題綜合考查無機(jī)物的推斷，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及反應(yīng)現(xiàn)象，結(jié)合質(zhì)量守恒推斷物質(zhì)的組成，難度中等．