Question

【題目】為探究某難溶性鹽X(僅含三種常見元素)的組成，設計并完成以下實驗(流程中部分物質已略去)：

已知：氣體A和氣體B所含元素相同，都是無色無味氣體，固體C為純凈物且具有磁性，單質D是目前建筑行業應用最廣泛的金屬。根據上述信息，回答下列問題：

(1)鹽X的化學式為________________。

(2)無水條件下，少量NaH就能與固體C反應并放出大量的熱，寫出該反應的化學方程式___________________。

(3)將產生的氣體A全部被100 mL 0.35 mol·L－1氫氧化鈉溶液充分吸收，反應的總離子方程式為____________________。

Answer 1

【答案】FeC2O4 Fe3O4+4NaH =3Fe +4NaOH 4CO2+7OH—=3CO32—+HCO3—+3H2O

【解析】

固體C為純凈物且具有磁性，單質D是目前建筑行業應用最廣泛的金屬，且D和NaH反應得到D，則D為Fe，C為Fe3O4；氣體A和氣體B所含元素相同，都是無色無味氣體，且將這兩種氣體通入到足量的Ba(OH)2溶液中，產生白色沉淀，B不反應，則A為CO2，B為CO；D的質量為1.68g，則4.32g X含Fe的物質的量為0.03mol，受熱分解產生0.01mol Fe3O4；白色沉淀BaCO3的質量為3.94g，則根據碳元素守恒可以得知，n(CO2)==0.02mol；X受熱分解產生的CO、CO2的體積為1.344L(標況)，則n(CO)+n(CO2)==0.06mol，故n(CO)=0.04mol；綜上所述，4.32g X經隔絕空氣加熱分解產生0.01mol Fe3O4、0.02mol CO2、0.04mol CO，則4.32g X含0.03mol Fe、0.06mol C、0.12mol O，故X的化學式為FeC2O4。

（1）經分析，X的化學式為FeC2O4；

（2）根據題中的信息，可以推出該反應的化學方程式為：Fe3O4+4NaH=3Fe+4NaOH；

（3）經分析，氣體A(CO2)的物質的量為0.02mol，n(NaOH)=0.1L× 0.35mol·L-1=0.035mol，

則CO2過量，即該過程涉及兩個化學反應：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3，從量上0.035nol NaOH和0.0175mol CO2反應生成0.0175mol Na2CO3，接著剩余的0.0025mol CO2消耗0.0025mol Na2CO3生成0.005mol NaHCO3，Na2CO3還剩0.015mol，所以0.02mol CO2和0.035mol NaOH反應生成了0.015mol Na2CO3、0.005mol NaHCO3，故該反應的化學方程式為：4CO2+7NaOH=3Na2CO3+NaHCO3+3H2O，離子方程式為：4CO2+7OH-=3CO32-+HCO3-+3H2O。