Question

【題目】某同學用含結晶水的鹽X(四種短周期元素組成的純凈物)進行了如下實驗：

已知：i.氣體甲無色無味氣體；

ii.氣體丙為純凈物，干燥后體積為2.24L(標況下)，標況下密度為1.25g·L-1，易與血紅蛋白結合而造成人中毒；

iii.固體乙為常見金屬氧化物，其中氧元素的質量分數(shù)為40%。

請回答：

(1)X中除H、O兩種元素外，還含有_____元素，混合氣體甲的成分是_____(填化學式)。

(2)將X加入到硫酸酸化的高錳酸鉀溶液，溶液褪色并有氣體產生，寫出該化學方程式___。

Answer 1

【答案】Mg、C CO、CO2、H2O 5MgC2O4·2H2O +8H2SO4 +2KMnO4=5MgSO4 + K2SO4 +2MnSO4 + 10CO2↑+18H2O

【解析】

(1)由i.氣體甲無色無味氣體，由流程知甲中含有二氧化碳，根據(jù)白色沉淀的質量可計算CO2物質的量；

ii.氣體丙為純凈物，干燥后體積為2.24L(標況下)，則其物質的量為0.1mol，按標況下密度可知其摩爾質量，按性質，則可判斷出丙，用質量守恒求出混合氣體還含有的水蒸氣的物質的量；

iii.固體乙為常見金屬氧化物，設其化學式為M2Ox，按其中氧元素的質量分數(shù)為40%，則可判斷出所含金屬元素，按數(shù)據(jù)可得鹽的化學式；

(2)將X加入到硫酸酸化的高錳酸鉀溶液，利用其性質寫出和硫酸酸化的高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應化學方程式；

i.氣體甲無色無味氣體，由流程知甲中含有二氧化碳，根據(jù)C守恒，CO2物質的量為10.0g÷100g/mol=0.1mol；

ii.氣體丙為純凈物，干燥后體積為2.24L(標況下)，則其物質的量為2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，丙標況下密度為1.25g·L-1，則丙的摩爾質量=22.4L/mol×1.25g·L-1=28 g /mol，丙易與血紅蛋白結合而造成人中毒，則丙為CO；根據(jù)題意X為含結晶水的鹽，則混合氣體甲中還含有14.8g-4.00g-0.1 mol×28 g /mol-0.1 mol×44 g /mol=3.6g水蒸氣，水蒸氣物質的量為3.6g÷18g/mol=0.2mol；

iii.固體乙為常見金屬氧化物，設其化學式為M2Ox，因為其中氧元素的質量分數(shù)為40%，則 ，則Ar（M）=12x，當x=2，Ar（M）=24時合理，即M為Mg元素，且MgO物質的量為4g÷40g/mol=0.1mol；

則鎂、碳、氫、氧的物質的量分別為0.1mol、0.2mol（0.1mol+0.1mol=0.2mol）、0.4mol（0.2mol×2=0.4mol）、0.6mol（0.1mol+0.1mol+0.1mol×2+0.2mol），則X的化學式為MgC2H4O6，已知X為含結晶水的鹽 (四種短周期元素組成的純凈物)，鎂離子和結晶水的物質的量之比為1:2，則其化學式為MgC2O4·2H2O；

(1)X中除H、O兩種元素外，還含有Mg、C元素，混合氣體甲的成分是CO、CO2、H2O；

答案為：Mg、C ；CO、CO2、H2O；

(2) 將X加入到硫酸酸化的高錳酸鉀溶液，溶液褪色并有氣體產生，則KMnO4被還原為Mn2+，C2O42-被氧化成CO2，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒，該反應的化學方程式為：5MgC2O4·2H2O +8H2SO4 +2KMnO4=5MgSO4 + K2SO4 +2MnSO4 + 10CO2↑+18H2O；

答案為：5MgC2O4·2H2O +8H2SO4 +2KMnO4=5MgSO4 + K2SO4 +2MnSO4 + 10CO2↑+18H2O。