Question

工業(yè)催化劑K₃[Fe（C₂O₄）₃]?3H₂O是翠綠色晶體，在421～553℃時(shí)，分解為Fe₂O₃、K₂CO₃、CO、CO₂、H₂O．實(shí)驗(yàn)室由草酸亞鐵晶體（FeC₂O₄?2H₂O）、草酸鉀（K₂C₂O₄）、草酸（H₂C₂O₄）和雙氧水（H₂O₂）混合制備．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出H₂O₂的電子式

 

；[Fe（C₂O₄）₃]^3-的名稱(chēng)是

 

．
（2）配平反應(yīng)：

 

FeC₂O₄?2H₂O+

 

H₂O₂+

 

K₂C₂O₄+

 

H₂C₂O₄═

 

K₃[Fe（C₂O₄）₃]?3H₂O
（3）制備過(guò)程要防止草酸被H₂O₂氧化，請(qǐng)寫(xiě)出草酸被H₂O₂氧化的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．
（4）配合物的穩(wěn)定性可以用穩(wěn)定常數(shù)K來(lái)衡量，如Cu²⁺+4NH₃?[Cu（NH₃）₄]²⁺，其穩(wěn)定常數(shù)表達(dá)式為：k=

c[Cu(NH3 ) 2+ 4 ]

c(Cu2+)?c4(NH3)

．已知K[Fe（C₂O₄）₃]^3-=10²⁰，K[Fe（SCN）₃]=2×10³，能否用KSCN溶液檢驗(yàn)K₃[Fe（C₂O₄）₃]?3H₂O中的鐵元素？

 

（填“是”“否”）．
（5）鐵元素可形成多種配合物，其中一種配合物鉀鹽A是有爭(zhēng)議的食品添加劑．經(jīng)組成分析A僅含K、Fe、C、N四種元素．取36.8gA加熱至400℃，分解成KCN、Fe₃C、C、N₂，生成的氮?dú)庹酆铣蓸?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L，F(xiàn)e₃C質(zhì)量是C質(zhì)量的3倍，F(xiàn)e₃C物質(zhì)的量是氮?dú)馕镔|(zhì)的量的1/3．則A的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)方程式的配平,配合物的成鍵情況,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,元素及其化合物

分析：（1）H₂O₂為共價(jià)化合物，[Fe（C₂O₄）₃]^3-為絡(luò)離子；
（2）根據(jù)原子守恒來(lái)配平化學(xué)反應(yīng)方程式；
（3）草酸被H₂O₂氧化生成水和二氧化碳；
（4）K₃[Fe（C₂O₄）₃]?3H₂O中的鐵為亞鐵離子，而鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)檠�紅色；
（5）A→KCN+Fe₃C+C+N₂，n（N₂）=0.1mol，n（Fe₃C）=0.1mol×

1

3

，n（C）=

0.1mol× 1 3 ×180g/mol× 1 3

12g/mol

=

1

6

mol，n（KCN）=

36.8g-0.1mol×28g/mol-6g-2g

65g/mol

=0.4mol，確定原子個(gè)數(shù)比得出化學(xué)式．

解答： 解：（1）H₂O₂為共價(jià)化合物，其電子式為，[Fe（C₂O₄）₃]^3-為絡(luò)離子，名稱(chēng)為三草酸合鐵（Ⅲ）離子（或三草酸合鐵離子，或三草酸合鐵酸根），故答案為：；[Fe（C₂O₄）₃]^3-為絡(luò)離子，名稱(chēng)為三草酸合鐵（Ⅲ）離子（或三草酸合鐵離子，或三草酸合鐵酸根）；
（2）根據(jù)水的個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù)為6，則FeC₂O₄?2H₂O的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，K₃[Fe（C₂O₄）₃]?3H₂O的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，然后由原子守恒可知，該化學(xué)反應(yīng)為2FeC₂O₄?2H₂O+H₂O₂+3K₂C₂O₄+H₂C₂O₄=2K₃[Fe（C₂O₄）₃]?3H₂O，故答案為：2；1；3；1；2；
（3）草酸被H₂O₂氧化生成水和二氧化碳，該反應(yīng)為H₂C₂O₄+H₂O₂=2CO₂↑+2H₂O，故答案為：H₂C₂O₄+H₂O₂=2CO₂↑+2H₂O；
（4）K₃[Fe（C₂O₄）₃]?3H₂O中的鐵為亞鐵離子，則不能用KSCN溶液檢驗(yàn)K₃[Fe（C₂O₄）₃]?3H₂O中的鐵元素，故答案為：否；
（5）由題意可知，A→KCN+Fe₃C+C+N₂，n（N₂）=0.1mol，n（Fe₃C）=0.1mol×

1

3

，n（C）=

0.1mol× 1 3 ×180g/mol× 1 3

12g/mol

=

1

6

mol，n（KCN）=

36.8g-0.1mol×28g/mol-6g-2g

65g/mol

=0.4mol，則K、Fe、C、N的原子個(gè)數(shù)比為4：1：6：6，則化學(xué)式為K₄Fe（CN）₆，故答案為：K₄Fe（CN）₆．

點(diǎn)評(píng)：本題考查知識(shí)點(diǎn)較多，涉及電子式、反應(yīng)的配平、氧化還原反應(yīng)、離子的檢驗(yàn)及化學(xué)式的確定，（5）中注意利用守恒來(lái)解答，題目難度中等．