Question

將3.96g組成為X₂YZ₄的鹽（不是復(fù)鹽）溶于水，滴加適量稀硫酸酸化后，再加入2.24g還原鐵粉，恰好完全反應(yīng)生成Fe²⁺，此過程中沒有氫氣生成．向反應(yīng)后的溶液中加入足量的KOH溶液至剛好將Fe²⁺完全沉淀；將沉淀過濾、洗滌并充分灼燒，得紅棕色固體4.80g；將濾液在一定條件下蒸發(fā)可得到一種純凈的不含結(jié)晶水的含氧酸鹽（不是復(fù)鹽）13.92g．
（1）紅棕色固體的化學(xué)式為

 

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（2）組成為X₂YZ₄的鹽中是否含有鐵元素和鉀元素？通過計(jì)算說(shuō)明．

 

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Answer 1

分析：（1）向反應(yīng)后的溶液中加入足量的KOH溶液至剛好將Fe²⁺完全沉淀生成了氫氧化亞鐵，將沉淀過濾、洗滌并充分灼燒，最終得到紅棕色固體為氧化鐵；
（2）根據(jù)加入的還原鐵粉的物質(zhì)的量及氧化鐵中含有的鐵元素的物質(zhì)的量可以判斷X₂YZ₄的鹽中含有鐵元素；再根據(jù)加入氫氧化鉀的物質(zhì)的量引進(jìn)的鉀離子與最后得到硫酸鉀中鉀離子的物質(zhì)的量進(jìn)行判斷是否含有鉀離子．

解答：（1）KOH溶液至剛好將Fe²⁺完全沉淀，該沉淀為氫氧化亞鐵，將沉淀過濾、沉淀、灼燒后得到的紅棕色的固體為Fe₂O₃，
故答案為：Fe₂O₃ ；
（2）加入的鐵粉物質(zhì)的量為：

2.24g

56g/mol

=0.04mol，而4.80gFe₂O₃中含鐵的物質(zhì)的量為：

4.80g

160g/mol

×2=0.06mol，0.06mol＞0.04mol，故X₂YZ₄的鹽中含有鐵元素；將濾液在一定條件下蒸發(fā)可得到一種純凈的不含結(jié)晶水的含氧酸鹽，由于滴加硫酸酸化、所以原鹽中含有的陰離子為硫酸根離子，加入氫氧化鉀使亞鐵離子生成沉淀，所以得到的固體為硫酸鉀；13.92g K₂SO₄中K⁺的物質(zhì)的量為

13.92g

174g/mol

×2=0.16mol，而沉淀Fe²⁺所用KOH的物質(zhì)的量為0.06×2=0.12mol，0.16＞0.12，故X₂YZ₄的鹽中含有鉀元素，
故答案為：加入的鐵粉物質(zhì)的量為：

2.24g

56g/mol

=0.04mol，而4.80gFe₂O₃中含鐵的物質(zhì)的量為：

4.80g

160g/mol

×2=0.06mol，0.06mol＞0.04mol，故X₂YZ₄的鹽中含有鐵元素；13.92g K₂SO₄中K⁺的物質(zhì)的量為

13.92g

174g/mol

×2=0.16mol，而沉淀Fe²⁺所用KOH的物質(zhì)的量為0.06×2=0.12mol，0.16＞0.12，故X₂YZ₄的鹽中含有鉀元素．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了復(fù)雜化合物的化學(xué)式確定，題目難度中等，根據(jù)題中信息判斷紅棕色固體為氧化鐵，根據(jù)質(zhì)量守恒判斷溶液中是否含有鐵離子、鉀離子．