Question

食鹽中的抗結劑是亞鐵氰化鉀，其化學式為K₄[Fe(CN)₆] ?3H₂O。
42.2g K₄[Fe(CN)₆] ?3H₂O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質量隨溫度的變化曲線）如下圖所示。試回答下列問題：

（1）試確定150℃時固體物質的化學式為_______________。
（2）查閱資料知：雖然亞鐵氰化鉀自身毒性很低，但其水溶液與酸反應放出極毒的氰化氫（HCN）氣體；亞鐵氰化鉀加熱至一定溫度時能分解產生氰化鉀（KCN）。據此判斷，烹飪食品時應注意的問題為___________________________________。
（3）在25℃下，將a mol?L^-1的KCN（pH＞7）溶液與0．01mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應平衡時，測得溶液pH=7，則KCN溶液的物質的量濃度a_______0．01mol?L^-1（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）在25℃下，KCN溶液pH=9，c(K⁺)-c(CN^_)="_______" mol?L^-1(用數字表示但不需近似計算)。
（5）已知Fe(OH)₃的溶度積常數K_sp＝1.1×10^-38。室溫時在FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，當溶液中Fe³⁺沉淀完全時，控制pH應不小于                  。
（提示：當某離子濃度小于10^-5 mol?L^-1時可以認為該離子沉淀完全了；）

Answer 1

(10分）（1）K₄[Fe(CN)₆] （2）應避免與醋等酸性物質一起烹飪；控制烹飪溫度不超過400℃
（3）＞  （4）10^-5-10^-9  （5）3

試題分析：（1）根據K₄[Fe(CN)₆] ?3H₂O樣品受熱脫水過程的熱重曲線可知，在150℃時固體物質的質量減少了42.2g－36.8g＝5.4g，減少的質量即為水的質量，物質的量的是0.3mol。而原物質的物質的量是42.2g÷422g/mol＝0.1mol，含有0.3mol水。這說明150℃時，水完全脫去，所以此時物質的化學式為K₄[Fe(CN)₆]。
（2）根據水溶液與酸反應放出極毒的氰化氫（HCN）氣體，且亞鐵氰化鉀加熱至一定溫度時能分解產生氰化鉀（KCN）可知，烹飪食品時應注意的問題為烹飪食品時應注意的問題為應避免與醋等酸性物質一起烹飪；其次控制烹飪溫度不超過400℃。
（3）KCN與鹽酸恰好反應時反應生成HCN，溶液應該是顯酸性的。如果溶液為中性，這說明KCN一定是過量的，即溶液的物質的量濃度a大于0．01mol?L^-1。
（4）KCN溶于水水解促進水的電離，則根據電荷守恒可知c(K⁺)＋c(H^＋)＝c(CN^_)＋c(OH^－)。又因為KCN溶液pH＝9，所以c(K⁺)-c(CN^_)＝c(OH^－)－c(H^＋)＝(10^-5-10^-9)mol?L^-1。
（5）已知Fe(OH)₃的溶度積常數Ksp＝1.1×10^-36，當鐵離子濃度為10^-5 mol?L^-1時，溶液中OH^－的濃度是，則氫離子濃度是2.08×10^－4mol/L，則控制pH應不小于3.68。
點評：該題綜合性強，濃度較大，試題貼近高考，側重對學生能力的培養與學習方法的指導與訓練，有利于培養學生的邏輯推理能力與創新思維能力，提高學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力。過量試題主要是運用分析、比較、概括、歸納等方法對所獲取的信息進行初步加工和應用的能力；能夠敏捷、準確地獲取試題所給的相關信息，并與已有知識整合，在分析評價的基礎上應用新信息的能力。