Question

10．某无机化合物A由X、Y两种元素组成．在空气中充分灼烧得到含X元素的8g红棕色固体B，并产生能使品红褪色的气体C，将该气体全部通入足量的双氧水中得D溶液，再向D溶液中加入足量的BaCl₂溶液，过滤、洗涤、干燥得46.6g固体．
（1）写出A的化学式FeS₂．
（2）写出气体C通入H₂O₂中反应的离子方程式SO₂+H₂O₂=2H⁺+SO₄^2-．
（3）将A溶于D的稀溶液中得到E，并产生一种单质固体和一种气体，写出该反应的化学方程式FeS₂+H₂SO₄=H₂S↑+S↓+FeSO₄
（4）将化合物E固体隔绝空气充分灼烧，使其分解，生成等物质的量的B、C和另一种化合物，则另一种化合物的分子式是SO₃；有同学认为该分解反应得到的固体产物中除B外，还可能会有含X元素的低价态物质，请判断该同学的观点是否合理合理理由是分解反应可能部分发生非氧化还原反应．
（5）请设计实验证明E完全分解后的固体产物中是否含有X元素的低价态化合物取少量固体加稀硫酸溶解，分成两份，向第一份加硫氰化钾，向第二份中加酸性高锰酸钾溶液，若第一份中出现血红色，第二份中不褪色则证明只含有Fe₂O₃，若反之则证明只含有FeO，若第一份出现血红色，第二份褪色，则证明两者都有．

Answer 1

分析 离子化合物A由X、Y两种元素组成．在空气中充分灼烧得到含X元素的8g红棕色固体B，则B为Fe₂O₃，X为Fe，产生能使品红褪色的气体C，将该气体全部通入足量的双氧水中得D溶液，再向D溶液中加入足量的BaCl₂溶液，得到46.6g固体，该固体为BaSO₄，故C为SO₂，D为H₂SO₄，则Y为S，氧化铁的物质的量=$\frac{8g}{160g/mol}$=0.05mol，硫酸钡的物质的量=$\frac{46.6g}{233g/mol}$=0.2mol，根据原子守恒化合物A中Fe、S原子数目之比=0.05mol×2：0.2mol=1：2，故A为FeS₂，据此解答．

解答 解：离子化合物A由X、Y两种元素组成．在空气中充分灼烧得到含X元素的8g红棕色固体B，则B为Fe₂O₃，X为Fe，产生能使品红褪色的气体C，将该气体全部通入足量的双氧水中得D溶液，再向D溶液中加入足量的BaCl₂溶液，得到46.6g固体，该固体为BaSO₄，故C为SO₂，D为H₂SO₄，则Y为S，氧化铁的物质的量=$\frac{8g}{160g/mol}$=0.05mol，硫酸钡的物质的量=$\frac{46.6g}{233g/mol}$=0.2mol，根据原子守恒化合物A中Fe、S原子数目之比=0.05mol×2：0.2mol=1：2，故A为FeS₂，
（1）由上述分析可知，离子化合物A为FeS₂，
故答案为：FeS₂；
（2）气体SO₂通入H₂O₂中被氧化生成硫酸，反应离子方程式为：SO₂+H₂O₂=2H⁺+SO₄^2-，
故答案为：SO₂+H₂O₂=2H⁺+SO₄^2-；
（3）将FeS₂溶于H₂SO₄的稀溶液中生成E，并产生一种单质和一种气体，应生成硫酸亚铁、硫化氢、硫，该反应的化学方程式为：FeS₂+H₂SO₄=H₂S↑+S↓+FeSO₄，
故答案为：FeS₂+H₂SO₄=H₂S↑+S↓+FeSO₄；
（4）将化合物FeSO₄隔绝空气充分灼烧，使其分解，生成等物质的量的Fe₂O₃、SO₂和另一种化合物，根据原子守恒，则另一种化合物的化学式是SO₃；有同学认为该分解反应得到的固体产物中除Fe₂O₃外，还可能会有含Fe元素的低价态物质，该同学的观点合理，因为分解反应可能部分发生非氧化还原反应，
故答案为：SO₃；合理，分解反应可能部分发生非氧化还原反应；
（5）判断FeSO₄完全分解后的固体产物中Fe元素的价态，实验方案为：取少量固体加稀硫酸溶解，分成两份，向第一份加硫氰化钾，向第二份中加酸性高锰酸钾溶液，若第一份中出现血红色，第二份中不褪色则证明只含有Fe₂O₃，若反之则证明只含有FeO，若第一份出现血红色，第二份褪色，则证明两者都有，
故答案为：取少量固体加稀硫酸溶解，分成两份，向第一份加硫氰化钾，向第二份中加酸性高锰酸钾溶液，若第一份中出现血红色，第二份中不褪色则证明只含有Fe₂O₃，若反之则证明只含有FeO，若第一份出现血红色，第二份褪色，则证明两者都有．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握S及其化合物、Fe及其化合物的性质、相互转化为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意品红褪色、固体的颜色及白色沉淀为推断的突破口，题目难度中等．