Question

【題目】某研究小組為了探究一種無機礦物鹽僅含四種元素的組成和性質，設計并完成了如下實驗：

另取在惰性氣流中加熱至完全分解，得到固體1。請回答如下問題：

(1)畫出白色沉淀1中金屬元素的原子結構示意圖__________，寫出氣體甲的電子式 __________。

(2)的化學式是__________，在惰性氣流中加熱X至完全分解的化學反應方程式為__________．

(3)白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀的原因是__________用化學反應方程式表示。

Answer 1

【答案】

【解析】

X能和HCl反應生成氣體甲，隔絕空氣加熱X得到氣體甲和固體1，且X和HCl(aq)反應也能得到甲，因此猜測X是碳酸鹽，因為X加熱易分解且能和酸反應生成CO2，那么甲為CO2，固體1溶于水得到溶液1和固體2，溶液1和二氧化碳反應生成白色沉淀1，白色沉淀1和二氧化碳、水反應生成溶液2，則白色沉淀1為碳酸鹽、溶液2為碳酸氫鹽；固體2和稀鹽酸反應生成溶液3，且需要無氧條件，溶液3中加入堿在無氧條件下生成白色沉淀2，白色沉淀2被空氣氧化生成紅褐色沉淀，則白色沉淀2是Fe(OH)2，溶液3為FeCl2，X僅含4種元素，碳酸鹽分解生成二氧化碳氣體和兩種氧化物，其中一種氧化物能溶于水，結合地殼的成分猜測固體1中成分為CaO、FeO，對應地，X應為CaFe (CO3)2，結合題中信息：10.80g X在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40g固體1，經計算，確認X為CaFe(CO3)2，那么，溶液1是Ca(OH)2，白色沉淀1是CaCO3，溶液2是Ca(HCO3)2，再結合題目分析解答。

(1)白色沉淀1是，碳酸鈣中金屬元素的原子核外有4個電子層、最外層有2個電子，所以原子結構示意圖為，氣體甲是二氧化碳，二氧化碳的電子式為；

(2)通過以上分析知，X的化學式是，在惰性氣流中加熱X至完全分解生成二氧化碳和氧化鈣、氧化亞鐵；

(3)氫氧化亞鐵不穩定，易被空氣氧化生成紅褐色氫氧化鐵，所以白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀，反應方程式為；