Question

（共15分）
某研究小組為了探究一種無(wú)機(jī)礦物鹽X（僅含四種元素）的組成和性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn)：

另取10.80 g X在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40 g固體1。請(qǐng)回答如下問(wèn)題：
（1）畫(huà)出白色沉淀1中金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖_______          ，
寫(xiě)出氣體甲的電子式________        。
（2）X的化學(xué)式是____             ，在惰性氣流中加熱X至完全分解的化學(xué)方程式為_(kāi)______________                                                         。
（3）白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀的原因是________________                。
（用化學(xué)方程式表示）。
（4）一定條件下，氣體甲與固體1中某種成分可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，寫(xiě)出一個(gè)可能的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________________________________________________，
并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證該反應(yīng)的產(chǎn)物_________________________________________
                                                                         
                                                                        。

Answer 1

（1）

（2）CaFe(CO₃)₂      CaFe(CO₃)₂CaO＋FeO＋2CO₂↑
（3）4Fe(OH)₂＋O₂＋2H₂O4Fe(OH)₃
（4）2FeO＋CO₂Fe₂O₃＋CO
檢測(cè)Fe₂O₃：將固體用稀鹽酸溶解，加入KSCN溶于，若顯紅色，表明產(chǎn)物有Fe(Ⅲ)；
檢測(cè)CO：將氣體通過(guò)灼熱CuO，黑色固體變?yōu)榧t色；

解析試題分析：由白色沉淀在空氣中可轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀知X中含有鐵元素，由X與鹽酸反應(yīng)生成氣體甲，一般與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)中含有CO₃^2-或HCO₃^-，甲又能與溶液1反應(yīng)生色沉淀且該白色沉淀又可在水中繼續(xù)與甲反應(yīng)，故甲是CO₂。由實(shí)驗(yàn)過(guò)程知X中含有＋2價(jià)的鐵，X中含有4種元素，若X中含有HCO₃^-和Fe，則X分解的產(chǎn)物有3種，與題意不符，所以應(yīng)含有CO₃^2-，另一種金屬可能是＋2價(jià)的鈣，故X的化學(xué)式為CaFe(CO₃)₂，X分解得到CO₂、CaO、FeO。固體1是CaO、FeO的混合物，溶于水后得氫氧化鈣溶液和固體2FeO，氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，所以沉淀1是碳酸鈣；FeO與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，無(wú)氧條件下與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀，空氣中轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵。
白色沉淀1是碳酸鈣，金屬元素是Ca，原子結(jié)構(gòu)示意圖為；氣體甲是二氧化碳，是共價(jià)化合物，電子式為；
根據(jù)以上分析可知X是CaFe(CO₃)₂，在惰性氣流中加熱X至完全分解生成CO₂、CaO、FeO，化學(xué)方程式為CaFe(CO₃)₂CaO＋FeO＋2CO₂↑；
（3）白色沉淀2是氫氧化亞鐵，在空氣中變成紅褐色沉淀的原因是與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氫氧化鐵的緣故，化學(xué)方程式為4Fe(OH)₂＋O₂＋2H₂O4Fe(OH)₃
（4）高溫下FeO與CO₂反應(yīng)生成CO，另一種產(chǎn)物可能是Fe₂O₃。將反應(yīng)后所得到的固體用稀硫酸溶解，然后用KSCN溶液檢驗(yàn)是否含有Fe^3＋，將氣體產(chǎn)物通過(guò)熱的CuO固體，根據(jù)固體變紅色可確定CO₂中有CO。
考點(diǎn)：考查對(duì)無(wú)機(jī)推斷的分析，化學(xué)用語(yǔ)的應(yīng)用，物質(zhì)的檢驗(yàn)