Question

【題目】某合金X由常見的兩種元素組成。為探究該合金X的元素組成和性質,設計并進行如下實驗:

根據上述信息,回答下列問題:

(1)合金X的化學式為________。

(2)用離子方程式解釋溶液中滴加H2O2后呈紅色的原因:_______

(3)寫出336 mL(標準狀況)氣體B通入100 mL 0.2 mol/L 的NaOH溶液中的化學反應方程式:_______

Answer 1

【答案】Fe5C H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 4NaOH+3CO2=Na2CO3+2NaHCO3+H2O

【解析】

由血紅色可以推出X含有鐵元素，由無色無味的氣體使澄清石灰水變渾濁推出X中另一種元素為碳。鐵碳合金和足量的稀硫酸反應生成FeSO4和H2（A氣體），剩余黑色固體碳在足量的氧氣中灼燒，生成無色無味氣體B（CO2），CO2通入足量澄清石灰水中得到白色沉淀CaCO3。

(1)生成的CaCO3為5.0 g即0.05 mol，碳元素的質量為0.05 mol×12 g/mol=0.6 g，則X中鐵的含量為14.6 g-0.6 g=14.0 g，即含鐵14.0g÷56g/mol=0.25 mol，所以X為Fe5C。

(2)合金中的Fe與H2SO4反應生成的是FeSO4，加氧化劑H2O2后被氧化成Fe3+再與SCN-生成Fe(SCN)3。故離子方程式為：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；

(3)CO2的物質的量為0.336L÷22.4L/mol=0.015 mol，NaOH的物質的量為0.02mol。0.015molCO2與0.02 mol NaOH反應生成Na2CO3 a mol與NaHCO3 b mol，根據Na和C守恒列2個二元一次方程分別為2a+b=0.02，a+b=0.015解得a=0.005，b=0.01，根據四種物質的最簡比寫出方程式:4NaOH+3CO2=Na2CO3+2NaHCO3+H2O。