Question

（2013?德州模拟）食盐中的抗结剂是亚铁氰化钾，其化学式为K₄[Fe（CN）₆]?3H₂O．
42.2g K₄[Fe（CN）₆]?3H₂O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度的变化曲线）如下图所示．试回答下列问题：
（1）试确定150℃时固体物质的化学式为

K₄[Fe（CN）₆]

．
（2）查阅资料知：虽然亚铁氰化钾自身毒性很低，但其水溶液与酸反应放出极毒的氰化氢（HCN）气体；亚铁氰化钾加热至一定温度时能分解产生氰化钾（KCN）．据此判断，烹饪食品时应注意的问题为

应避免与醋、西红柿等酸性物质一起烹饪；控制烹饪温度不超过400℃

．
（3）在25℃下，将a mol?L^-1的KCN溶液与0.01mol?L^-1的盐酸等体积混合，反应平衡时，测得溶液pH=7，则KCN溶液的物质的量浓度a

＞

0.01mol?L^-1（填“＞”、“＜”或“=”）；用含a的代数式表示HCN的电离常数K_a=

（100a-1）×10^-7 mol?L^-1

．
（4）在Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用下，可实现2SO₂+O₂+2H₂O═2H₂SO₄的转化．已知，含SO₂的废气通入Fe²⁺、Fe³⁺的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，则另一反应的离子方程式为

2Fe³⁺+SO₂+2H₂ ═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺

．则上述转化的重要意义在于

变废为宝，消除污染

．
（5）已知Fe（OH）₃的溶度积常数K_sp=1.1×10^-36．室温时在FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为3时，通过计算说明Fe³⁺是否沉淀完全

c（Fe³⁺）=1.1×10^-3（mol/L）＞10^-5 mol?L^-1故Fe³⁺没有沉淀完全

．（提示：当某离子浓度小于10^-5 mol?L^-1时可以认为该离子沉淀完全了）

Answer 1

分析：（1）150℃时K₄[Fe（CN）₆]?3H₂O的结晶水完全失去；
（2）与酸反应放出极毒的氰化氢（HCN）气体，400℃分解；
（3）若是等浓度，反应后生成HCN，溶液显示酸性；再根据电离常数公式求出HCN的电离常数；
（4）催化剂的特点，恢复原来状态，Fe³⁺→Fe²⁺；可以降低SO₂的污染，同时制得硫酸；
（5）溶液中c（H⁺）=10^-3，c（OH^-）=10^-11 ，带人K_sp=1.1×10^-36=[c（OH^-）]³×c（Fe³⁺）求算．

解答：解：（1）根据热重曲线，150℃时K₄[Fe（CN）₆]?3H₂O的结晶水完全失去，变成了K₄[Fe（CN）₆]，故答案为：K₄[Fe（CN）₆]；
（2）由于“与酸反应放出极毒的氰化氢（HCN）气体”，再结合根据热重曲线，400℃分解，故应避免与醋、西红柿等酸性物质一起烹饪；控制烹饪温度不超过400℃，
故答案为：应避免与醋、西红柿等酸性物质一起烹饪；控制烹饪温度不超过400℃；
（3）KCN+HCl═KCl+HCN，若是等浓度，生成HCN应该呈酸性，而反应后PH=7呈中性，说明KCN有剩余（KCN水解呈碱性），所以a＞0.01mol/L；
 HCN═H⁺+CN^-Ka=c（H⁺）×c（CN^-）/c（HCN），溶液呈中性则[H⁺]=10^-7 mol/L，c（CN^-）=

a-0.01

2

（等体积混合，原浓度都减半）c（HCN）=

0.01

2

，带入公式，Ka=10^-7?（a-0.01）/0.01=（100a-1）×10^-7 mol?L^-1，故答案为：＞；（100a-1）×10^-7 mol?L^-1
（4）根据催化剂的特点，另一个反应一定有Fe³⁺→Fe²⁺，反应方程式为 2Fe³⁺+SO₂+2H₂ ═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；通过反应，吸收了大气污染物SO₂，同时制得了硫酸
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂ ═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；变废为宝，消除污染；
（5）、溶液pH为3时，溶液中c（H⁺）=10^-3，则c（OH^-）=10^-11 ，K_sp=1.1×10^-36=[c（OH^-）]³×c（Fe³⁺），c（Fe³⁺）=1.1×10^-36/10^-33=1.1×10^-3（mol/L）＞10^-5 mol?L^-1，故答案为：c（Fe³⁺）=1.1×10^-3（mol/L）＞10^-5 mol?L^-1故Fe³⁺没有沉淀完全．

点评：本题考查难溶物的电离平衡，涉及到了较多的计算，难度较大，需要有一定的化学功底．