Question

【题目】为探究某盐X（仅含四种元素，其摩尔质量小于300g/mol）设计并完成如下实验：

已知：气体A为单质，标准状况下的密度为1.25g/L。请回答：

（1）盐X的组成元素为H、O和____________（用元素符号表示）。

（2）写出固体D和过量HI溶液反应的离子方程式__________。

（3）写出盐X隔绝空气加热分解的化学方程式__________。

Answer 1

【答案】N、Fe Fe2O3+6H++2I—=2Fe2++I2+3H2O 2（NH4）2FeO4Fe2O3+2NH3↑+N2↑+5H2O

【解析】

通过各物质的所含元素的物质的量的比例，可以知道该物质的分子式。

混合气体A＋B＋C通过碱石灰，碱石灰增重9g，H2O或者CO2，或者两者的混合物的质量为9g。混合气体通过溶液后，生成了红褐色沉淀。红褐色沉淀为Fe(OH)3，则混合气体中含有NH3。气体A为单质，标准状况下的密度为1.25 g·L－1，则其摩尔质量为22.4L·mol－1×1.25g·L－1=28g·mol－1，则气体A为氮气，其物质的量为0.1mol，质量为2.8g。B气体为NH3，其物质的量，质量为3.4g。则盐含有的元素为N、H、Fe。如果气体C为CO2，所含元素种类超过了4种，则气体C为H2O，另一种元素为O。H2O的质量为9g，物质的量为0.5mol。盐X的质量为31.2g， 气体A+B+C的总质量为2.8g+3.4g+9g=15.2g。则分解生成D的质量为31.2g-15.2g=16g，则Fe2O3的物质的量。该分解反应生成的H2O、NH3、N2、Fe2O3的物质的量分别为0.5mol、0.2mol、0.1mol、0.1mol，则H、N、O、Fe的物质的量为1.6mol、0.4mol、0.8mol、0.2mol，比例为8:2:4:1。该反应为铵盐分解，则分子式为H8N2O4Fe，化学是为(NH4)2FeO4。

(1)根据上述的分析，盐X所含元素有H、O外，还有N和Fe；

(2)Fe2O3是碱性氧化物，HI为强酸，生成盐和水，但是生成Fe3＋能够将I－氧化成I2，Fe3＋还原成Fe2＋，为氧化还原反应，则化学方程式为Fe2O3+6H++2I—=2Fe2++I2+3H2O；

(3)根据上述分析盐X为(NH4)2FeO4，其分解产物包括了H2O、Fe2O3、N2、NH3，该反应为氧化还原反应，Fe的化合价从＋6降低到＋3，还原产物Fe2O3中2个Fe，化合价总共降低6价，NH4＋中的部分N的化合价从－3升高到0，N2中有2个N原子，化合价总共升高6价，化合价升降守恒，则还原产物Fe2O3和氧化产物N2的比例为1：1，则根据原子守恒和化合价守恒，化学方程式为2(NH4)2FeO4Fe2O3+2NH3↑+N2↑+5H2O。