Question

【题目】I．氨气具有还原性，在铜的催化作用下，氨气和氟气反应生成A 和B。A 为铵盐，B 在标准状况下为气态。在此反应中，若每有1体积氨气参加反应，同时有0.75 体积氟气参加反应；若每有8.96L 氨气(标准状况)参加反应，同时生成0.3 mol A。

(1) 写出氨气和氟气反应的化学方程式_____________________________________________________。

Ⅱ．某固体可能由Al、（NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2中的一种或几种组成，现取该固体进行如下实验，所得现象和有关数据如下所示(气体体积的数据均已折算成标准状况下):

请回答下列问题:

(2)混合物中存在的物质有____________________(填化学式)。

Ⅲ．（3）测定硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水的x值:称取2.41 g 硫酸铜晶体,在坩埚中加热至质量不再改变时,称量粉末的质量为1.6 g。则计算得x=____(计算结果精确到0.1)。

Ⅳ．称取3.60 g草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O),用热重法对其进行热分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如下图所示。

(4) 分析图中数据,写出过程Ⅰ发生反应的化学方程式______________。

(5) 300 ℃时剩余固体是铁的一种氧化物,通过计算确定该氧化物的化学式______________________。

Answer 1

【答案】4NH3+3F23NH4F+NF3 MgCl2、Al、(NH4)2SO4 4.5 FeC2O4·2H2OFeC2O4+2H2O Fe2O3

【解析】

（1）氨气和氟气反应生成A和B，其中A为铵盐，即A为NH4F，每消耗1体积氨气，同时消耗0.75体积的F2，即NH3和F2系数分别为4、3，8.96L氨气的物质的量为0.4mol，即0.4molNH3参与反应，生成0.3molA，NH3和A的系数分别为4、3，即4NH3＋3F2→3NH4F＋B，根据原子守恒，推出B的化学式为NF3，化学方程式为4NH3＋3F23NH4F＋NF3；

答案为4NH3＋3F23NH4F＋NF3；

（2）固体与过量NaOH发生反应，生成11.2L气体(0.5mol)，该气体通过碱石灰，气体体积不变，通过浓硫酸气体体积为6.72L(0.3mol)，推出固体与NaOH反应生成的气体为H2、NH3，固体中含有Al、(NH4)2SO4；固体与过量的NaOH浓溶液反应生成5.80g白色沉淀，久置无明显变化，因此固体中不含FeCl2，因为所加NaOH为过量，因此5.80g白色沉淀为Mg(OH)2，即固体中含有MgCl2；Al与过量的NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，无色溶液为含有NaAlO2，加入稀盐酸，发生AlO2－＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，继续加盐酸，发生Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，因此无法推出固体中是否含有AlCl3，综上所述，固体一定存在物质是Al、(NH4)2SO4、MgCl2；

答案为Al、(NH4)2SO4、MgCl2；

（3）固体质量减少等于水的质量，即水的质量为m(H2O)=(2.41g－1.6g)=0.081g，加热后粉末为CuSO4，n(CuSO4)==0.01mol，因此有，解得x=4.5；

答案为4.5；

（4）过程I应是失去结晶水的过程，3.60g草酸亚铁晶体中所含结晶水的质量为×100%=0.72g，过程I失去结晶水的质量为(3.60g－2.88g)=0.72g，过程I失去了全部结晶水，化学反应方程式为FeC2O4·2H2O FeC2O4＋2H2O；

答案为FeC2O4·2H2O FeC2O4＋2H2O；

（5）草酸亚铁晶体中铁元素的质量为=1.12g，铁原子的物质的量为=0.02mol，铁的氧化物中氧元素的质量为(1.60－1. 12)g=0.48g，氧原子物质的量为=0.03mol，铁氧化物中铁原子和氧原子物质的量之比为0.02：0.03=2：3，即铁的氧化物是Fe2O3；

答案为Fe2O3.