Question

将1.000gFeC₂O₄·2H₂0固体样品放在热重分析仪中进行热重分析，測得其热重分析曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示：

已知：①草酸盐受热分解易放出碳的氧化物。②500⁰C之前，该热重分析仪的样品池处于Ar气气氛中，500⁰C时起，样品池与大气相通。完成下列填空：
(1)300⁰C时是样品脱水的过程，试确定350⁰C时样品是否脱水完全_____ (填“是"或否“），判断的理由是____(要求写出推算过程）。
(2 ) 400⁰C时发生变化的化学方程式是_______。
(3) 将600⁰C时样品池中残留的固体隔绝空气冷却至室温，再向该固体中加入一定量的稀盐酸刚好完全溶解，用pH试纸测得所得溶液的PH＝3，其原因是____(用离子方程式回答）：向该溶液中滴加适量NaOH溶液生成红褐色沉淀，測得此时溶液中铁元索的离子浓度为4.0x10^-11mol/L，则此时溶液的pH＝_______(已知：K_sp[Fe(OH)₂]＝8.0×10^－16，K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38)
(4) 将1500⁰C时样品池中残留的固体隔绝空气冷却后，用稀盐酸溶解得一棕黄色溶液。取少量该溶液滴加KSCN,溶液显红色；另取少量该溶液滴加K₃[Fe(CN)₆)(铁氰化钾）溶液，产生特征蓝色沉淀。试写出图中1400⁰C时发生反应的化学方程式_________ ,产生特征蓝色沉淀的离子反应方程式______。

Answer 1

（1）是（2分）（2）FeC₂O₄FeO＋CO↑＋CO₂↑（2分）
（3）Fe^3＋＋3OH^－Fe(OH)₃＋3H^＋（2分） ； 5（2分） （4）6Fe₂O₃4Fe₃O₄＋O₂↑（2分）；
3Fe^2＋＋2[Fe(CN)₆]^3－＝Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓或K^＋＋Fe^2＋＋[Fe(CN)₆]^3－＝KFe[Fe(CN)₆]↓（2分）

试题分析：（1）样品分解的方程式是
FeC₂O₄·2H₂OFeC₂O₄·(2－n)H₂O＋nH₂O
180g                            18n
1.000g                       （1.000g－0.800g）
解得n＝2，所以样品已经完全分解
（2）400℃时固体又减少了0.800g－0.400g＝0.400g
根据铁原子守恒可知，400℃铁的含量应该是＝，因此该化合物是氧化亚铁，其化学式是FeO，所以反应的化学方程式是FeC₂O₄FeO＋CO↑＋CO₂↑。
（3）600℃样品中铁元素的含量是＝0.70，因此该固体是氧化铁。氧化铁溶于盐酸生成氯化铁，铁离子水解溶液显酸性，其离子方程式是Fe^3＋＋3OH^－Fe(OH)₃＋3H^＋。根据氢氧化铁的溶度积常数可知，当溶液中铁离子的离子浓度为4.0x10^-11mol/L时，溶液中c(OH^－)＝＝10^－9mol/L，所以溶液中c(H^＋)＝10^－5mol/L，因此pH＝5。
（4）另取少量该溶液滴加K₃[Fe(CN)₆)(铁氰化钾）溶液，产生特征蓝色沉淀，这说明溶液中还有亚铁离子生成。因此1400℃时氧化铁分解生成了四氧化三铁，反应的化学方程式是6Fe₂O₃4Fe₃O₄＋O₂↑；产生特征蓝色沉淀的离子反应方程式3Fe^2＋＋2[Fe(CN)₆]^3－＝Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓或K^＋＋Fe^2＋＋[Fe(CN)₆]^3－＝KFe[Fe(CN)₆]↓。