Question

（7分）暗紫色化合物A可作為電極材料的新型超鐵電磁，因具有綠色、高電壓和高能量的特點(diǎn)，近年來(lái)引起了電化學(xué)界的高度重視。在常溫和干燥的條件下，化合物A可以穩(wěn)定的存在，但它在水溶液中不穩(wěn)定，一段時(shí)間后轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀。為探究其成分，某學(xué)習(xí)興趣小組的同學(xué)取化合物A粉末進(jìn)行試驗(yàn)。經(jīng)組成分析，該粉末僅含有O、K、Fe三種元素。另取3.96g化合物A的粉末溶于水，滴加足量的稀硫酸，向反應(yīng)后的溶液中加入含有0.08mol KOH的溶液，恰好完全反應(yīng)。過(guò)濾，將洗滌后的沉淀充分灼燒，得到紅棕色固體粉末1.60g；將所得濾液在一定條件下蒸發(fā)可得到一種純凈的不含結(jié)晶水的鹽10.44g。
（1）3.96 g化合物A中含有Fe元素的物質(zhì)的量為     mol，含有鉀元素的物質(zhì)的量為     mol�；�合物A的化學(xué)式為             ；
（2）化合物A與H₂O反應(yīng)的離子方程式為                                      。
（3）為研究溫度對(duì)化合物A水溶液穩(wěn)定性的影響，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案           。

Answer 1

（1）0.02 （1分）    0.04 （1分）      K₂FeO₄（1分）
（2）4FeO2－4+10H₂O＝4Fe(OH)₃↓+3O₂↑+80H^-    （2分）
（3）將適量K₂FeO₄固體溶解水并等分為兩份，置于不同溫度的恒溫水浴中，底部各放一張畫(huà)有“+”字的白紙，觀察記錄看不到“+”字所需時(shí)間（合理均給分）

解析試題分析：（1）紅棕色固體粉末1.60g是，物質(zhì)的量是1.60g÷160g/mol＝0.01mol，則根據(jù)鐵元素守恒可知3.96 g化合物A中含有Fe元素的物質(zhì)的量為0.02mol。將所得濾液在一定條件下蒸發(fā)可得到一種純凈的不含結(jié)晶水的鹽10.44g，該物質(zhì)是硫酸鉀，物質(zhì)的量是10.44g÷174g/mol＝0.06mol，則鉀離子的物質(zhì)的量是0.12mol，其中有0.08mol是氫氧化鉀中的鉀離子，因此3.96 g化合物A中含有鉀元素的物質(zhì)的量為0.04mol。則根據(jù)質(zhì)量守恒可知氧元素的物質(zhì)的量是，則K、Fe、O三種元素的個(gè)數(shù)之比是2：1：4，所以化合物A的化學(xué)式為K₂FeO₄。
（2）A在水溶液中不穩(wěn)定，一段時(shí)間后轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀，這說(shuō)明反應(yīng)中有氫氧化鐵生成，反應(yīng)的離子方程式為4FeO2－4+10H₂O＝4Fe(OH)₃↓+3O₂↑+80H^- 。
（3）由于高鐵酸鉀溶于水能分解生成氫氧化鐵紅褐色測(cè)定，因此探究溫度對(duì)化合物A水溶液穩(wěn)定性的影響實(shí)驗(yàn)方案可設(shè)計(jì)為將適量K₂FeO₄固體溶解水并等分為兩份，置于不同溫度的恒溫水浴中，底部各放一張畫(huà)有“+”字的白紙，觀察記錄看不到“+”字所需時(shí)間即可。
考點(diǎn)：考查物質(zhì)化學(xué)式測(cè)定實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與探究