Question

【題目】某同學用含結晶水的正鹽X(四種短周期元素組成的純凈物)進行了如下實驗：

實驗中觀測到：混合氣甲呈無色并被蒸餾水全部吸收；固體乙為純凈物；在步驟③中，取1/10溶液丙，恰好中和需消耗0.00200molNaOH；另取一定量的溶液丙，加入少量K2FeO4固體，產生黃綠色氣體。

請回答：

（1）X的化學式是__________，步驟①的化學方程式是______________________________。

（2）溶液丙與K2FeO4固體反應的化學方程式是_____________________________________。

Answer 1

【答案】MgCl2·6H2O MgCl2·6H2OMgO+2HC1↑+5H2O↑ 2K2FeO4+16HC1=4KCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O

【解析】

據題意知，含結晶水的正鹽X共含有四種短周期元素，經灼燒所得的混合氣體中含有水蒸氣，混合氣甲經步驟②、③、④得白色沉淀，可判斷混合氣甲中有氯元素，由混合氣甲呈無色并被蒸餾水全部吸收，且溶液丙可以被NaOH溶液中和、與少量K2FeO4反應能生成黃綠色氣體，可得混合氣體甲中含有HCl氣體。結合正鹽X灼燒得到混合氣體甲和固體乙可推知X含有H、O、Cl和一種金屬元素。

依題意經計算可知混合氣體甲中：n(HCl)=0.02mol，n(H2O)=mol=0.05mol。

又因鹽X為正鹽，并且所含元素均為短周期元素，可知其陰離子為氯離子，陽離子可能為Na+、Mg2+或Al3+。若是鈉離子，則X灼燒時無法產生HCl氣體，不符合題意，而氯化鎂晶體和氯化鋁晶體灼燒后得到的分別是氧化酶和氧化鋁，根據固體乙的質量計算可知陽離子為Mg2+，固體乙為MgO，n(MgO)-0.01mol，故X為MgCl2·6H2O，據此解答。

據題意知，含結晶水的正鹽X共含有四種短周期元素，經灼燒所得的混合氣體中含有水蒸氣，混合氣甲經步驟②、③、④得白色沉淀，可判斷混合氣甲中有氯元素，由混合氣甲呈無色并被蒸餾水全部吸收，且溶液丙可以被NaOH溶液中和、與少量K2FeO4反應能生成黃綠色氣體，可得混合氣體甲中含有HCl氣體。結合正鹽X灼燒得到混合氣體甲和固體乙可推知X含有H、O、Cl和一種金屬元素。

依題意經計算可知混合氣體甲中：n(HCl)=0.02mol，n(H2O)=mol=0.05mol。

又因鹽X為正鹽，并且所含元素均為短周期元素，可知其陰離子為氯離子，陽離子可能為Na+、Mg2+或Al3+。若是鈉離子，則X灼燒時無法產生HCl氣體，不符合題意，而氯化鎂晶體和氯化鋁晶體灼燒后得到的分別是氧化酶和氧化鋁，根據固體乙的質量計算可知陽離子為Mg2+，固體乙為MgO，n(MgO)-0.01mol，故X為MgCl2·6H2O，

（1）由分析可知X的化學式為MgCl2·6H2O，其灼燒時分解生成MgO、HCl和H2O，發生反應的化學方程式為：MgCl2·6H2OMgO+2HC1↑+5H2O↑。

（2）溶液丙為稀鹽酸，加入少量K2FeO4固體，產生黃綠色氣體為Cl2，可知此反應發生氧化還原反應，還原產物應為FeCl3，根據電子守恒和原子守恒可知發生反應的化學方程式為：2K2FeO4+16HC1=4KCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O。