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_______________________________________________________________________________________

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(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K_a＝__________________________________________

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(4)在Fe^2＋、Fe^3＋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Fe^2＋、Fe^3＋的溶液中时，其中一个反应的离子方程式为4Fe^2＋＋O₂＋4H^＋===4Fe^3＋＋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___________________________________________

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(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Fe^3＋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^－1c(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)2Fe^3＋＋SO₂＋2H₂O===2Fe^2＋＋SO₄^2－＋4H^＋　变废为宝，消除污染 (5)c(Fe^3＋)＝＝1.1×10^－3 mol·L^－1＞1×10^－5 mol·L^－1，故Fe^3＋没有沉淀完全