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17.某无机盐M是一种优良的氧化剂,为确定其化学式,设计如图探究实验:

已知:
①无机盐M仅由钾离子和一种含氧酸根组成,其分子中的原子个数比为2:1:4;
②该小组同学将溶液N分为二等份,分别按路线I、路线II进行实验.每步部反应完全.
请按要求回答下列问题:
(1)由路线I的现象可知,溶液N中含有的阳离子是Fe2+
(2)由实验流程图可推得.含氧酸盐W的化学式是K2SO4;由路线II可知,1.98g无机盐M中所含钾元素的质量为0.78g.
(3)无机盐M与1.12g还原铁粉恰好完全反应生成溶液N的化学反应方程为2Fe+K2FeO4+4H2SO4═3FeSO4+K2SO4+4H2O.

分析 1.2g氧化铁的物质的量为:$\frac{1.2g}{160g/mol}$=0.0075mol,则溶液N中含有铁元素的物质的量为:0.0075mol×2×2=0.03mol,质量为:56g/mol×0.03mol=1.68g>1.12g,所以无机盐M中一定含有Fe元素,故原来无机盐M中铁元素的物质的量为0.03mol-0.02mol=0.01mol;由转化关系可知W为K2SO4,3.48g K2SO4物质的量为0.02mol,故无机盐W中含钾元素,依据W为含氧酸根,且分子中的原子个数比为1:2:4,可得M的化学式为K2FeO4
(1)路线Ⅰ为检验亚铁离子的方法;
(2)K2FeO4与稀硫酸、铁粉反应生成硫酸亚铁、硫酸钾和水,根据质量守恒可知W为硫酸钾;根据n=$\frac{m}{M}$计算出K2FeO4的物质的量,再根据n=nM计算出钾离子的质量;
(3)根据K2FeO4与稀硫酸、铁粉反应生成硫酸亚铁、硫酸钾和水写出反应的化学方程式.

解答 解:(1)根据路线Ⅰ可知,N溶液中一定含有亚铁离子,故答案为:Fe2+
(2)1.2g氧化铁的物质的量为:$\frac{1.2g}{160g/mol}$=0.0075mol,则溶液中含有铁元素的物质的量为:0.0075mol×2×2=0.03mol,质量为:56g/mol×0.03mol=1.68g>1.12g,所以无机盐M中一定含有Fe元素,无机盐M分子中的原子个数比为1:2:4,则M的化学式为:K2FeO4,根据流程可知,K2FeO4与稀硫酸、还原铁粉反应生成硫酸亚铁和硫酸钾,根据质量守恒可知W为硫酸钾,1.98gK2FeO4的物质的量为$\frac{1.98g}{198g/mol}$=0.01mol,0.01molK2FeO4中含有0.02mol钾离子,含有钾离子的质量为39g/mol×0.02mol=0.78g,
故答案为:K2SO4 ;0.78;
(3)1.66gNa2FeO4的物质的量为0.01mol,1.12g还原铁粉的物质的量为0.02mol,所以Na2FeO4与还原铁粉按物质的量之比为1:2反应的化学反应方程为:2Fe+K2FeO4+4H2SO4═3FeSO4+K2SO4+4H2O,
故答案为:2Fe+K2FeO4+4H2SO4═3FeSO4+K2SO4+4H2O.

点评 本题考查了探究物质组成的方法,为高频考点,试题涉及物质组成的测定、浓硫酸的性质、离子方程式、化学方程式的书写、离子的检验方法等知识,试题知识点较多,综合性较强,充分考查了学生灵活应用基础知识的能力,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.下列实验“操作和现象”与“结论”对应且正确的是(  )
选项操作和现象结论
A将少量溴水加入KI溶液中,充分反应后再加入CCl4,振荡,静置,下层液体呈紫色氧化性:Br2>I2
B常温下,打磨后的铝片放入HNO3中,无明显现象常温下,铝不与浓HNO3反应
C向一定量AgNO3溶液中,先滴加KCl溶液,再滴加KI溶液,先出现白色沉淀,后出现黄色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D用pH计测定NaF溶液和CH3COONa溶液可知:pH(NaF)<pH(CH3COONa)酸性:HF>CH3COOH
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.如图是某厂生产的某种加钙食盐包装标签上的部分文字,请阅读后回答以下问题:
(1)标签上钙含量中,钙是指元素;(填元素、单质、化合物、其他)
(2)为了检验此盐中是否含有CaCO3,在家庭厨房里可选用的物质是醋或水;
(3)为了测定此盐的钙元素含量,取10克此盐溶于水,加入足量盐酸,生成标准状况下二氧化碳 67.2亳升.请计算此加钙食盐中钙元素的质量分数.(列出计算过程)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.常温下,用浓度为0.1000mol/L的盐酸分别逐滴加入到20.00mL 0.1000mol/L的两种一元碱MOH、ROH溶液中,PH随盐酸溶液体积的变化如图所示.下列说法正确的是(  )
A.pH=10时,c(M+)>c(MOH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+
B.将上述MOH、ROH溶液等体积混合后,用盐酸滴定至MOH恰好反应时:c(R+)>c(M+)>c(H+)>c(OH-
C.10mL<V(HCl)<20mL时,c(M+)+c(MOH)<c(Cl-
D.V(HCl)>20mL时,不可能存在:c(Cl-)>c(M+)=c(H+)>c(OH-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.下列过程不涉及氧化还原反应的是(  )
A.钢铁腐蚀B.游泳池加漂白精消毒
C.防毒面具中加Na2O2供氧D.纯碱去油污

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.酚醛树脂材料具有绝缘、隔热、难燃等性能,合成酚醛树脂反应如图:

下列说法正确的是(  )
A.方程式中水的化学计量数是 2n-1
B.常温下比  更难溶于水
C.1 mol HCHO与银氨溶液反应最多可以生成2 mol Ag
D. 的单体是和HCHO

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.生铁在pH=2和pH=4的盐酸中发生腐蚀.在密闭容器中,用压强传感器记录该过程的压强变化,如图所示.下列说法中,不正确的是(  )
A.两容器中负极反应均为Fe-2e-═Fe2+
B.曲线a记录的是pH=2的盐酸中压强的变化
C.曲线b记录的容器中正极反应是O2+4e-+2H2O═4OH-
D.在弱酸性溶液中,生铁能发生吸氧腐蚀

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.利用下列实验装置及药品能完成相应实验的是(  )
A.
如图用于证明非金属性强弱:Cl>C>S
B.
如图用于分离I2和NH4Cl
C.
如图用于测定某NaOH溶液的浓度
D.
如装置能组成Cu-Zn原电池

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.关于浓度均为0.1mol•L-1的三种溶液:①氨水 ②盐酸③氯化铵溶液,下列说法错误的是(  )
A.溶液的pH:①>③>②
B.水电离出的(H+):③>②>①
C.①和②等体积混合后的溶液:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-
D.①和③等体积混合后的溶液呈碱性:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+

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