Question

8．某含氧物質(zhì)X僅含三種元素，在198℃以下比較穩(wěn)定，溫度高時易分解．某研究小組設(shè)計并完成如下實驗：

試回答如下問題：
（1）X的化學(xué)式為K₂FeO₄，寫出X與H₂O反應(yīng)的離子方程式4FeO₄^2-+10H₂O=4Fe（OH）₃↓+8OH^-+3O₂↑
（2）工業(yè)上由紅棕色固體2可以制備一種單質(zhì)，寫出化學(xué)方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$3CO₂+2Fe
（3）保存X時應(yīng)注意免吸潮和受熱，寫出X在實際生活中的一種應(yīng)用可作凈水劑．

Answer 1

分析 根據(jù)題中各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系，X與水反應(yīng)生成溶液Ⅰ焰色反應(yīng)為紫色，則X中含鉀元素，溶液2應(yīng)為氯化鉀溶液，X與水反應(yīng)生成膠體，沉淀后灼燒得紅棕色固體2，則紅棕色固體2為氧化鐵，膠體為氫氧化鐵，所以X中含有鐵元素，某含氧物質(zhì)X僅含三種元素，所以X由Fe、K、O組成，由于固體1為氯化鉀，質(zhì)量為2.98g，則其中鉀元素的物質(zhì)的量為0.04mol，固體2為氧化鐵，質(zhì)量為1.60g，則鐵元素的物質(zhì)的量為0.02mol，所以X中氧元素的物質(zhì)的量為$\frac{3.96-0.04×39-0.02×56}{16}$mol=0.08mol，所以X中Fe、K、O的物質(zhì)的量之比為0.02：0.04：0.08=1：2：4，所以X的化學(xué)式為K₂FeO₄，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒可知，X與水反應(yīng)生成的無色氣體為氧氣，據(jù)此答題．

解答 解：根據(jù)題中各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系，X與水反應(yīng)生成溶液Ⅰ焰色反應(yīng)為紫色，則X中含鉀元素，溶液2應(yīng)為氯化鉀溶液，X與水反應(yīng)生成膠體，沉淀后灼燒得紅棕色固體2，則紅棕色固體2為氧化鐵，膠體為氫氧化鐵，所以X中含有鐵元素，某含氧物質(zhì)X僅含三種元素，所以X由Fe、K、O組成，由于固體1為氯化鉀，質(zhì)量為2.98g，則其中鉀元素的物質(zhì)的量為0.04mol，固體2為氧化鐵，質(zhì)量為1.60g，則鐵元素的物質(zhì)的量為0.02mol，所以X中氧元素的物質(zhì)的量為$\frac{3.96-0.04×39-0.02×56}{16}$mol=0.08mol，所以X中Fe、K、O的物質(zhì)的量之比為0.02：0.04：0.08=1：2：4，所以X的化學(xué)式為K₂FeO₄，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒可知，X與水反應(yīng)生成的無色氣體為氧氣，
（1）根據(jù)上面的分析可知，X的化學(xué)式為K₂FeO₄，X與H₂O反應(yīng)的離子方程式為4FeO₄^2-+10H₂O=4Fe（OH）₃↓+8OH^-+3O₂↑，
故答案為：K₂FeO₄；4FeO₄^2-+10H₂O=4Fe（OH）₃↓+8OH^-+3O₂↑；
（2）工業(yè)上由氧化鐵制備鐵的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$3CO₂+2Fe，故答案為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$3CO₂+2Fe；
（3）由于K₂FeO₄與水會反應(yīng)，所以保存K₂FeO₄時應(yīng)注意避免吸潮和受熱，K₂FeO₄在實際生活中由于與水反應(yīng)可以生成氫氧化鐵膠體，所以可作凈水劑，
故答案為：避免吸潮和受熱；可作凈水劑．

點評 本題主要考查了鐵及其化合物的相關(guān)知識，物質(zhì)推斷是解題的關(guān)鍵，答題時注意利用元素守恒和常見物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行推斷，題目難度中等．