Question

【題目】為了探究一種不含結晶水的鹽X（僅含5種元素）的組成和性質，將X隔絕空氣加熱（發生非氧化還原反應）并完成如下實驗：

請回答：

（1）X含有的元素有H、O和_____（用元素符號表示）。

（2）X的化學式為____。

（3）向溶液C中通入SO2氣體，溶液的酸性增強，其原因是（用離子方程式表示）_____。

Answer 1

【答案】Fe S K 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+

【解析】

固體X加熱生成A和水(n(H2O)==0.06mol，其中n(H)=0.06mol×2=0.12mol)，那么X中含有氫、氧兩種元素，又X的質量10.02g，水1.08g，那么固體A重8.94g，溶液C中加入氯化鋇溶液得白色沉淀和溶液D，可知白色沉淀為硫酸鋇（n(BaSO4)==0.04mol），D中加入氫氧化鉀溶液得紅褐色沉淀，可知紅褐色沉淀為Fe(OH)3，灼燒后生成Fe2O3，固體A中含鐵n(Fe)==0.06mol，n(正電荷)=0.06mol×3=0.18mol，n(負電荷) =0.04 mol×2= 0.08mol，可知還含有OH-且n(OH-)=0.12mol，那么n(Fe):n(SO42-): n(OH-)=3:2:6，但電荷不守恒，還缺一種帶一個單位正電荷的陽離子，由質量守恒可得10.02g-0.06mol×56g/mol-0.04×96g/mol-0.12mol×17g/mol=0.78g，，即n(陽離子)=0.02mol，M(陽離子)=，為K，據此回答以下問題。

固體X加熱生成A和水(n(H2O)==0.06mol，其中n(H)=0.06mol×2=0.12mol)，那么X中含有氫、氧兩種元素，又X的質量10.02g，水1.08g，那么固體A重8.94g，溶液C中加入氯化鋇溶液得白色沉淀和溶液D，可知白色沉淀為硫酸鋇（n(BaSO4)==0.04mol），D中加入氫氧化鉀溶液得紅褐色沉淀，可知紅褐色沉淀為Fe(OH)3，灼燒后生成Fe2O3，固體A中含鐵n(Fe)==0.06mol，n(正電荷)=0.06mol×3=0.18mol，n(負電荷) =0.04 mol×2= 0.08mol，可知還含有OH-且n(OH-)=0.12mol，那么n(Fe):n(SO42-): n(OH-)=3:2:6，但電荷不守恒，還缺一種帶一個單位正電荷的陽離子，由質量守恒可得10.02g-0.06mol×56g/mol-0.04×96g/mol-0.12mol×17g/mol=0.78g，，即n(陽離子)=0.02mol，M(陽離子)=，為K；

（1）由以上分析可知X含有的元素有H、O和S、Fe、K；

（2）由分析可知n(K):n(Fe):n(SO42-): n(OH-)=0.02mol:0.06mol:0.04mol:0.12mol=1:3:2:6，那么X的分子式為KFe3(SO4)2(OH)6；

（3）向溶液C中通入SO2氣體，溶液的酸性增強，是由于Fe3+與SO2反應，離子反應為：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。