Question

8．物質X是某新型凈水劑的中間體，它可以看成由氯化鋁（在180℃升華）和一種鹽A按物質的量之比1：2組成．在密閉容器中加熱8.75g X使之完全分解，冷卻后可得到3.2g固體氧化物B、0.448L無色氣體D（體積已折算為標準狀況）、4.27g混合晶體E．B溶于稀鹽酸后，滴加KSCN溶液，混合液變血紅色．D氣體能使品紅褪色．
請回答下列問題：
（1）X的化學式為AlCl₃•2FeSO₄．
（2）將A固體隔絕空氣充分灼燒，使其分解，生成等物質的量的B、D和另一種化合物，則A分解的化學方程式為2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SO₂↑+SO₃+Fe₂O₃．
（3）將E混合晶體溶于水配成溶液，逐滴加入過量稀NaOH溶液，該過程的總反應的離子方程式為Al³⁺+2H⁺+6OH^-=AlO₂^-+4H₂O．
E混合晶體中某種物質在一定條件下能和KI固體反應，寫出該方程式SO₃+2KI=I₂+K₂SO₃．
（4）高溫下，若在密閉容器中長時間煅燒X，產(chǎn)物中還有另外一種氣體，其分子式是O₂．請設計實驗方案驗證之將氣體通入足量NaOH溶液中，收集余氣，把一條帶火星的本條伸入其中，若復燃，則說明是O₂．

Answer 1

分析 固體氧化物B溶于稀鹽酸后，滴加KSCN溶液，混合液變血紅色，說明B中含有+3價Fe，則B為Fe₂O₃，無色D氣體能使品紅褪色，則D為SO₂，由元素守恒可知A中含有Fe、S、O元素，A加熱分解能生成氧化鐵和二氧化硫，則鹽A為FeSO₄，X的組成為AlCl₃•2FeSO₄．氧化鐵的物質的量為$\frac{3.2g}{160g/mol}$=0.02mol，生成二氧化硫為$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，由Fe、S原子為1：1可知生成SO₃為0.02mol，4.27g混合晶體E為AlCl₃和SO₃，AlCl₃的物質的量為$\frac{4.27g-0.02mol×80g/mol}{133.5g/mol}$=0.02mol．

解答 解：固體氧化物B溶于稀鹽酸后，滴加KSCN溶液，混合液變血紅色，說明B中含有+3價Fe，則B為Fe₂O₃，無色D氣體能使品紅褪色，則D為SO₂，由元素守恒可知A中含有Fe、S、O元素，A加熱分解能生成氧化鐵和二氧化硫，則鹽A為FeSO₄，X的組成為AlCl₃•2FeSO₄．氧化鐵的物質的量為$\frac{3.2g}{160g/mol}$=0.02mol，生成二氧化硫為$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，由Fe、S原子為1：1可知生成SO₃為0.02mol，4.27g混合晶體E為AlCl₃和SO₃，AlCl₃的物質的量為$\frac{4.27g-0.02mol×80g/mol}{133.5g/mol}$=0.02mol．
（1）X的化學式為AlCl₃•2FeSO₄，故答案為：AlCl₃•2FeSO₄；
（2）A分解的化學方程式為：2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SO₂↑+SO₃+Fe₂O₃，
故答案為：2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SO₂↑+SO₃+Fe₂O₃；
（3）將E混合晶體溶于水配成溶液，三氧化硫反應生成硫酸，則硫酸與氯化鋁的物質的量相等，逐滴加入過量稀NaOH溶液，該過程的總反應的離子方程式為：Al³⁺+2H⁺+6OH^-=AlO₂^-+4H₂O，
 E晶體中的SO₃在一定條件能和KI固體反應，該反應方程式為SO₃+2KI=I₂+K₂SO₃，
故答案為：Al³⁺+2H⁺+6OH^-=AlO₂^-+4H₂O；SO₃+2KI=I₂+K₂SO₃；
（4）若在高溫下長時間煅燒X，生成的三氧化硫再分解生成二氧化硫和氧氣，另一種氣體分子式是O₂，檢驗氧氣的方法為：將氣體通入足量NaOH溶液中，收集余氣，把一條帶火星的本條伸入其中，若復燃，則說明是O₂，
故答案為：O₂；將氣體通入足量NaOH溶液中，收集余氣，把一條帶火星的本條伸入其中，若復燃，則說明是O₂．

點評 本題考查無機物的推斷，題目比較綜合，需要學生熟練掌握元素化合物知識，確定A的組成是解題的關鍵，題目難度較大．