Question

將固體FeC₂O₄?2H₂O放在可稱出質(zhì)量的容器內(nèi)加熱，F(xiàn)eC₂O₄?2H₂O首先逐步失去結(jié)晶水，溫度繼續(xù)升高時，F(xiàn)eC₂O₄會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殍F的氧化物：Fe₃O₄、Fe₂O₃、FeO．現(xiàn)稱取2.00g FeC₂O₄?2H₂O，持續(xù)加熱，剩余固體的質(zhì)量隨溫度變化的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：

溫度/℃	25	150	300	350	400	450	500	600	700	800
固體質(zhì)量/g	2.000	1.804	1.600	1.600	0.800	0.800	0.888	0.888	0.860	0.860

根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算推斷：
（1）300℃～350℃時，固體物質(zhì)質(zhì)量不變的原因是    ；
（2）400℃～450℃內(nèi)的固體物質(zhì)的化學(xué)式為    ；
（3）500℃～600℃內(nèi)的固體物質(zhì)的化學(xué)式為    ；
（4）700℃～800℃內(nèi)的固體物質(zhì)的化學(xué)式為    ．

Answer 1

【答案】分析：本題在探究物質(zhì)的變化規(guī)律時，運(yùn)用了物質(zhì)的質(zhì)量守恒和元素的質(zhì)量守恒法．本題主要從固體質(zhì)量的變化趨勢分析判斷：
（1）FeC₂O₄?2H₂O→FeC₂O₄+2H₂O
      180         144
    2.000g        x=1.600g  
表明：300℃時，結(jié)晶水已全部失去．在300～350℃時，F(xiàn)eC₂O₄不分解，結(jié)晶水合物失去結(jié)晶水；
（2）根據(jù)鐵元素質(zhì)量守恒，鐵原子的最小公倍數(shù)是6，于是存在下列質(zhì)量關(guān)系：
     6FeO→3Fe₂O₃→2Fe₃O₄
       72：80：77.3    
即72：80：77.3≈0.800：0.888：0.860，固體質(zhì)量的變化趨勢與表中提供的數(shù)據(jù)一致．
因此表明：FeC₂O₄分解時，先轉(zhuǎn)變?yōu)镕eO，再轉(zhuǎn)變?yōu)镕e₂O₃，最后變?yōu)镕e₃O₄．經(jīng)進(jìn)一步計算驗(yàn)證，完全吻合．注意化學(xué)方程式要配平．
解答：解：（1）分析表中的數(shù)據(jù)可知，2.000g變?yōu)?.600g 時，表明：300℃時，結(jié)晶水已全部失去．故填：300℃時，結(jié)晶水已全部失去，在此溫度范圍內(nèi)，F(xiàn)eC₂O₄不分解，所以固體物質(zhì)質(zhì)量不變；
（2）根據(jù)鐵元素守恒，F(xiàn)eC₂O₄分解時，先轉(zhuǎn)變?yōu)镕eO和二氧化碳和一氧化碳，故固體物質(zhì)的化學(xué)式為：FeO；
（3）根據(jù)鐵元素守恒：6FeO→3Fe₂O₃ →2Fe₃O₄
                   6×72：3×160：2×232
                     72：80：77.3    
即72：80：77.3≈0.800：0.888：0.860，固體質(zhì)量的變化趨勢與表中提供的數(shù)據(jù)一致，故固體物質(zhì)的化學(xué)式為：Fe₂O₃；
（4）600～800℃內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)是氧化鐵分解為四氧化三鐵和氧氣，故固體物質(zhì)的化學(xué)式為：Fe₃O₄．
故答案為：
（1）300℃時，結(jié)晶水已全部失去，在此溫度范圍內(nèi)，F(xiàn)eC₂O₄不分解，所以固體物質(zhì)質(zhì)量不變；
（2）FeO；
（3）Fe₂O₃；
（4）Fe₃O₄．
點(diǎn)評：本考點(diǎn)利用表格法和物質(zhì)質(zhì)量守恒法，探究了物質(zhì)的變化規(guī)律．本考點(diǎn)主要利用了元素守恒法，通過計算了解固體物質(zhì)的變化趨勢，因而根據(jù)題目給出的信息解決有關(guān)的問題，本題型難度比較大，希望同學(xué)們認(rèn)真分析，綜合掌握．