Question

19．为防止食盐结块，通常可在食盐中添加K₄[Fe（CN）₆]（亚铁氰化钾）作为抗结剂．亚铁氰化钾易溶于水，在水溶液中会电离出K⁺和[Fe（CN）₆]^4-，在高于400℃时，K₄[Fe（CN）₆]会发生分解，产生剧毒的KCN、C、N₂和灰白色固体化合物甲．将18g甲在足量氧气中灼烧，得到红棕色固体乙和2.24L（已折算成标准状况）CO₂．
请回答下列问题：
（1）甲的化学式Fe₃C．
（2）亚铁氰化钾与稀硫酸共热会发生非氧化还原反应，并产生一种常见的含氧还原性有毒气体，写出该反应的离子方程式[Fe（CN）₆]^4-+12H⁺+6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe²⁺+6NH₄⁺+6CO↑．
（3）乙与某些气体混合物共热可制取甲，下列气体混合物不符合要求的是BC．
A．CO、CO₂、H₂      B．O₂、CO₂      C．CO₂、H₂O     D． H₂、CO
（4）甲也可由某单质与甲烷高温下生成，写出该反应的化学方程式3Fe+CH₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃C+2H₂．
（5）在工业上可将含氰废水经蒸汽加热，使HCN气体逸出，用碳酸钾溶液在填充铁粉的塔内循环吸收，即生成亚铁氰化钾，同时还产生两种常见气体，写出该反应的化学方程式6HCN+2K₂CO₃+Fe=K₄[Fe（CN）₆]+2CO₂+H₂+2H₂O．
（6）请设计实验方案检验食盐中是否添加了K₄[Fe（CN）₆]用铁粉、稀硫酸、双氧水制备硫酸铁溶液，将硫酸铁溶液滴入食盐水中，产生蓝色沉淀，证明含有K₄Fe（CN）₆，否则没有．
备选试剂：铁粉、稀硫酸、CuSO₄溶液、双氧水．（已知：K₄Fe（CN）₆与Fe³⁺会产生蓝色沉淀）

Answer 1

分析 （1）K₄[Fe（CN）₆]会发生分解生成KCN、C、N₂和灰白色固体化合物甲，甲在足量氧气中灼烧得到红棕色固体乙为Fe₂O₃，生成二氧化碳为0.1mol，则18g甲中含有碳原子为0.1mol，含有Fe的质量为18g-0.1mol×12g/mol=15.8g，Fe原子物质的量为$\frac{15.8g}{56g/mol}$=0.3mol，故甲的化学式为Fe₃C；
（2）亚铁氰化钾与稀硫酸共热会发生非氧化还原反应，并产生一种常见的含氧还原性有毒气体，该气体为CO，还生成硫酸亚铁、硫酸钾、硫酸铵；
（3）乙应用还原性混合气体反应得到Fe₃C；
（4）甲也可由某单质与甲烷高温下生成，应是Fe与甲烷反应生成Fe₃C与氢气；
（5）HCN气体用碳酸钾溶液在填充铁粉的塔内循环吸收，生成亚铁氰化钾，同时还产生两种常见气体为氢气、二氧化碳；
（6）利用铁粉、稀硫酸、双氧水制备硫酸铁溶液，再利用K₄Fe（CN）₆与Fe³⁺产生蓝色沉淀进行检验．

解答 解：（1）K₄[Fe（CN）₆]会发生分解生成KCN、C、N₂和灰白色固体化合物甲，甲在足量氧气中灼烧得到红棕色固体乙为Fe₂O₃，生成二氧化碳为0.1mol，则18g甲中含有碳原子为0.1mol，含有Fe的质量为18g-0.1mol×12g/mol=15.8g，Fe原子物质的量为$\frac{15.8g}{56g/mol}$=0.3mol，故甲的化学式为Fe₃C，
故答案为：Fe₃C；
（2）亚铁氰化钾与稀硫酸共热会发生非氧化还原反应，并产生一种常见的含氧还原性有毒气体，该气体为CO，还生成硫酸亚铁、硫酸钾、硫酸铵，反应离子方程式为：[Fe（CN）₆]^4-+12H⁺+6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe²⁺+6NH₄⁺+6CO↑，
故答案为：[Fe（CN）₆]^4-+12H⁺+6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe²⁺+6NH₄⁺+6CO↑；
（3）乙应用还原性混合气体反应得到Fe₃C，A、D选项中CO、氢气具有还原性，B、C选项中均不能可以，
故选：BC；
（4）甲也可由某单质与甲烷高温下生成，应是Fe与甲烷反应生成Fe₃C与氢气，反应方程式为：3Fe+CH₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃C+2H₂，
故答案为：3Fe+CH₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃C+2H₂；
（5）HCN气体用碳酸钾溶液在填充铁粉的塔内循环吸收，生成亚铁氰化钾，同时还产生两种常见气体为氢气、二氧化碳，该反应的化学方程式为：6HCN+2K₂CO₃+Fe=K₄[Fe（CN）₆]+2CO₂+H₂+2H₂O，
故答案为：6HCN+2K₂CO₃+Fe=K₄[Fe（CN）₆]+2CO₂+H₂+2H₂O；
（6）用铁粉、稀硫酸、双氧水制备硫酸铁溶液，将硫酸铁溶液滴入食盐水中，产生蓝色沉淀，证明含有K₄Fe（CN）₆，否则没有，
故答案为：用铁粉、稀硫酸、双氧水制备硫酸铁溶液，将硫酸铁溶液滴入食盐水中，产生蓝色沉淀，证明含有K₄Fe（CN）₆，否则没有．

点评 本题考查无机物推断、陌生方程式的书写、实验方案设计等，是对学生综合能力的考查，难度较大．