Question

12．有一结晶水合物x•6H₂O，可发生如下的转化（部分反应物生成物已略）．其中B、D、F均为无色气体，G为难于水的红褐色固体，在A溶液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀．
（1）该结晶水合物的化学式为（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O．
（2）把C溶于过量的稀H₂SO₄，再加KMnO₄溶液，所涉及的离子方程式：Fe（OH）₂+2H⁺═Fe²⁺+2H₂O、5Fe²⁺+8H⁺+MnO₄^-═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．
（3）向E溶液中通入等物质的量的Cl₂，写出反应的离子方程式：2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-．
（4）C→G的现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色，该反应的化学方程式为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．
（5）向一定量的Cu与H的混合物中加入300 mL 1 mol/L HCl溶液，恰好使混合物完全溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现．若用过量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，固体的质量减小2.4g．

Answer 1

分析 结晶水合物中加入KOH溶液生成气体B，则B一定为NH₃，结晶水合物中含有NH₄⁺，G为红褐色固体难溶物，说明其为Fe（OH）₃，则C为Fe（OH）₂，并说明结晶水合物中含Fe²⁺；A中加BaCl₂溶液生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明结晶水合物中含有SO₄^2-，综上所述，结晶水合物为（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O，则H为Fe₂O₃，E为FeBr₂．

解答 解：结晶水合物中加入KOH溶液生成气体B，则B一定为NH₃，结晶水合物中含有NH₄⁺，G为红褐色固体难溶物，说明其为Fe（OH）₃，则C为Fe（OH）₂，并说明结晶水合物中含Fe²⁺；A中加BaCl₂溶液生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明结晶水合物中含有SO₄^2-，综上所述，结晶水合物为（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O，则H为Fe₂O₃，E为FeBr₂．
（1）该结晶水合物的化学式为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O，故答案为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O；
（2）把Fe（OH）₂溶于过量的稀H₂SO₄，再加KMnO₄溶液，所涉及的离子方程式：Fe（OH）₂+2H⁺═Fe²⁺+2H₂O、5Fe²⁺+8H⁺+MnO₄^-═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案为：Fe（OH）₂+2H⁺═Fe²⁺+2H₂O、5Fe²⁺+8H⁺+MnO₄^-═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
（3）Fe²⁺的还原性大于Br^-，通入等物质的量Cl₂，不足以将其全部氧化，先氧化Fe²⁺，再氧化Br^-，反应的离子方程式：2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-，
故答案为：2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-；
（4）Fe（OH）₂变为Fe（OH）₃的现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色，该反应的化学方程式为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，
故答案为：白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
（5）H为Fe₂O₃，加入盐酸后发生反应依次为①Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，②2FeCl₃+Cu═CuCl₂+2FeCl₂．化合物恰好完全溶解，加入KSCN溶液后无红色出现，说明所得溶液溶质为CuCl₂和FeCl₂，原混合物中所含氧元素全部生成水，若用CO还原相同质量的混合物，其质量减少量为氧元素的质量，由题意，HCl的物质的量为0.3mol，结合方程式①，可得所含化合物中所含氧的物质的量等于生成水的物质的量，为0.15mol，其质量为0.15mol×16g/mol=2.4g，固体质量减少2.4g，
故答案为：2.4．

点评 本题考查无机物的框图推断、化学计算，关键是根据反应现象进行推断，熟练掌握元素化合物性质，（5）中注意根据反应判断化合物中所含氧的物质的量与HCl物质的量关系，难度中等．