Question

【題目】某同學為探究淺黃色液體X（僅含三種常見元素）的組成和性質，設計并完成如下實驗：

請回答如下問題：

（1）X的化學式是_________。

（2）X在過量氧氣中燃燒的化學方程式是_________。

（3）溶液C滴在淀粉KI試紙上，試紙顯藍色，寫出該變化中發生的離子方程式______。

Answer 1

【答案】Fe(CO)5或FeC5O5 4Fe(CO)5＋13O2 2Fe2O3＋20CO2 2Fe2＋＋2I－＝2Fe3＋＋I2

【解析】

本題是推斷題。根據圖示可采取逆推法。由于黃色溶液C與KSCN(ap)反應生成血紅色溶液D，可推知D為Fe(SCN)3，C為FeCl3；紅色固體A（1.60g）與足量的鹽酸反應生成黃色溶液C，則A為Fe2O3，且A的物質的量為n(Fe2O3)=1.60g/160g/mol=0.01mol，n(Fe)=0.02mol；混合氣體A與足量的澄清的石灰水反應生成白色沉淀B(10.0g)和氣體B，則白色沉淀B為CaCO3，且B的物質的量為n(CaCO3)=10.0g/100g/mol=0.1mol，則氣體A為CO2和O2的混合氣體，氣體B為上一步剩余的氧氣，則n(CO2)= 0.1mol，則n(C)=0.1mol；氣體X(標況下體積為0.448L)的物質的量為n(X)=0.448L/22.4L/mol=0.02mol，M(X)=3.92g/0.02mol=196g/mol；根據上述分析0.02molX中含有0.02molFe、0.1molC，另外一種元素為O，n(O)= ，則X中n(Fe):n(C):n(O)=1:5:5，則X的化學式為Fe(CO)5或FeC5O5。

根據圖示可采取逆推法。由于黃色溶液C與KSCN(ap)反應生成血紅色溶液D，可推知D為Fe(SCN)3，C為FeCl3；紅色固體A（1.60g）與足量的鹽酸反應生成黃色溶液C，則A為Fe2O3，且A的物質的量為n(Fe2O3)=1.60g/160g/mol=0.01mol，n(Fe)=0.02mol；混合氣體A與足量的澄清的石灰水反應生成白色沉淀B(10.0g)和氣體B，則白色沉淀B為CaCO3，且B的物質的量為n(CaCO3)=10.0g/100g/mol=0.1mol，則氣體A為CO2和O2的混合氣體，氣體B為上一步剩余的氧氣，則n(CO2)= 0.1mol，則n(C)=0.1mol；氣體X(標況下體積為0.448L)的物質的量為n(X)=0.448L/22.4L/mol=0.02mol，M(X)=3.92g/0.02mol=196g/mol；根據上述分析0.02molX中含有0.02molFe、0.1molC，另外一種元素為O，n(O)= ，則X中n(Fe):n(C):n(O)=1:5:5，則X的化學式為Fe(CO)5或FeC5O5。

（1）根據上述分析可知X的化學式是Fe(CO)5或FeC5O5。本小題答案為：Fe(CO)5或FeC5O5。

（2）X在過量氧氣中燃燒的化學方程式是4Fe(CO)5＋13O22Fe2O3＋20CO2。本小題答案為：4Fe(CO)5＋13O22Fe2O3＋20CO2。

（3）根據上述分析溶液C為FeCl3，溶液C滴在淀粉KI試紙上，試紙顯藍色，離子方程式為2Fe2＋＋2I－＝2Fe3＋＋I2。本小題答案為：2Fe2＋＋2I－＝2Fe3＋＋I2。