Question

食盐中的抗结剂是亚铁氰化钾，其化学式为K4[Fe(CN)6]·3H2O。42.2 g 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_________________________________ _____________________________________。

(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_____________________________________________________。

(3)在25 ℃时，将a mol·L－1的KCN溶液与0.01 mol·L－1的盐酸等体积混合，反应达到平衡时，测得溶液pH＝7，则KCN溶液的物质的量浓度a________0.01 mol·L－1(填“＞”、“＜”或“＝”)；用含a的代数式表示HCN的电离常数Ka＝____________________________________________________________。

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

上述转化的重要意义在于__________________________________ ______________________________________。

(5)已知Fe(OH)3的溶度积常数Ksp＝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________ _______________________________________________________________。

(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)

Answer 1

解析　(1)对于加热失去结晶水的研究，注意开始时质量变化为失去水的质量：

K4[Fe(CN)6]·3H2OK4[Fe(CN)6]·xH2O＋(3－x)H2O

1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3－x

0．1 mol　　　　　　　　　　　　　　　　 0.3 mol

x＝0

则150 ℃时固体物质的化学式为K4[Fe(CN)6]。

(2)为防止有毒的HCN和KCN生成，应避免与酸性物质接触和控制烹饪温度。

(3)由于KCN＋HCl===HCN＋KCl，当反应后pH＝7，则溶液中有过量的KCN，故a＞0.01 mol·L－1

由溶液中电荷守恒得：c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CN－)＋c(Cl－)，又因为pH＝7，则c(H＋)＝c(OH－)，故c(K＋)＝c(CN－)＋c(Cl－)＝0.5a mol·L－1

由物料守恒得：c(K＋)＝c(CN－)＋c(HCN)，则c(HCN)＝c(Cl－)＝0.005 mol·L－1

c(CN－)＝(0.5a－0.005)mol·L－1

平衡常数K＝c(CN－)·c(H＋)/c(HCN)＝(0.5a－0.005)×10－7/0.005 mol·L－1。

答案　(1)K4[Fe(CN)6]

(2)避免与醋等酸性物质一起烹饪；控制烹饪温度不超过400 ℃

(3)＞　(0.5a－0.005)×10－7/0.005 mol·L－1

(4)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋　变废为宝，消除污染

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