Question

11．H、C、N、P、Na、Fe等元素時生命活動中不可或缺的元素．請回答下列問題：
（1）食鹽是人體必需的物質(zhì)之一，已知食鹽固體和SO₃在高溫下可以反應，產(chǎn)物為硫酸鈉、黃綠色氣體A和另一種無色有毒氣體B．
①食鹽中陰離子的電子式為；SO₃的沸點為44.8℃，其汽化時需克服的作用力是分子間作用力．
②食鹽固體和SO₃在高溫下反應的化學方程式為2NaCl+2SO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SO₂↑+Cl₂↑+Na₂SO₄．
③某同學試圖將上述反應產(chǎn)生的A與B的混合氣體通過飽和食鹽水來除去氣體B，從而分離出氣體A，請問這樣設計是否合理？不合理理由是氯氣和二氧化硫在水溶液中反應生成硫酸和氯化氫．
（2）鐵是已被確認與人體健康和生命有關的必需微量元素之一，一旦缺少了這些必需的微量元素，人體就會出現(xiàn)疾病，甚至危及生命．
①將4molNa₂O₂和1molFe₂O₃在氧氣流中加熱至450℃發(fā)生化合反應，得到2mol的鈉鹽，該鈉鹽的酸根中含有+4價鐵，則該鈉鹽的化學式為Na₄FeO₄該鈉鹽在稀的堿溶液中不穩(wěn)定，會產(chǎn)生具有消毒及凈水作用的Na₂FeO₄，同時生成紅褐色沉淀，寫出該反應的化學方程式：3Na₄FeO₄+8H₂O=Na₂FeO₄+2Fe（OH）₃↓+10NaOH．
②取鐵釘放入一定體積的濃硫酸中，加熱，充分反應后得到溶液X，對溶液中鐵元素的存在形式提出如下假設：
假設一：只以Fe²⁺形式存在；
假設二：只以Fe³⁺形式存在；
假設三：以Fe²⁺和Fe³⁺形式存在．
請?zhí)顚懠僭O三，并設計實驗方案加以驗證：取少量樣品試劑滴入鐵氰化鉀溶液，若有藍色沉淀，則溶液中有Fe²⁺，另取少量樣品試劑滴入硫氰化鉀溶液，若溶液呈血紅色，則溶液中有Fe³⁺．

Answer 1

分析 （1）①食鹽中陰離子為氯離子，帶一個單位的負電荷，據(jù)此書寫電子式；SO₃的沸點為44.8℃，比較低，為分子晶體，分子間為分子間作用力；
②食鹽固體和SO₃在高溫下可以反應，產(chǎn)物為硫酸鈉、黃綠色氣體A應為氯氣和另一種無色有毒氣體B應為二氧化硫，根據(jù)元素守恒書寫化學方程式；
③氯氣和二氧化硫在水溶液中反應生成硫酸和氯化氫，據(jù)此分析；
（2）①將4molNa₂O₂和1molFe₂O₃在氧氣流中加熱至450℃發(fā)生化合反應，得到2mol的鈉鹽，根據(jù)鈉元素和鐵元素守恒可知，該鈉鹽的化學式中有4個鈉離子和一個鐵原子，該鈉鹽的酸根中含有+4價鐵，根據(jù)化合價代數(shù)和為0可知該化學式為Na₄FeO₄，Na₄FeO₄在稀的堿溶液中不穩(wěn)定，會產(chǎn)生具有消毒及凈水作用的Na₂FeO₄，同時生成紅褐色沉淀為氫氧化鐵，根據(jù)元素守恒和電子得失守恒可寫出該反應的化學方程式；
②根據(jù)鐵被氧化后的化合價可知，溶液中鐵元素的存在形式為Fe²⁺，或Fe³⁺，或Fe²⁺和Fe³⁺的混合物；溶液中Fe²⁺用鐵氰化鉀溶液檢驗，溶液中Fe³⁺用硫氰化鉀溶液檢驗．

解答 解：（1）①食鹽中陰離子為氯離子，帶一個單位的負電荷，氯離子的電子式為，SO₃的沸點為44.8℃，比較低，為分子晶體，分子間為分子間作用力，所以其汽化時需克服的作用力是分子間作用力，
故答案為：；分子間作用力；
②食鹽固體和SO₃在高溫下可以反應，產(chǎn)物為硫酸鈉、黃綠色氣體A應為氯氣和另一種無色有毒氣體B應為二氧化硫，反應的化學方程式為2NaCl+2SO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SO₂↑+Cl₂↑+Na₂SO₄，
故答案為：2NaCl+2SO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SO₂↑+Cl₂↑+Na₂SO₄；
③氯氣和二氧化硫在水溶液中反應生成硫酸和氯化氫，所以將氯氣和二氧化硫的混合氣體通過飽和食鹽水的時候得不到氯氣，
故答案為：不合理；氯氣和二氧化硫在水溶液中反應生成硫酸和氯化氫；
（2）①將4molNa₂O₂和1molFe₂O₃在氧氣流中加熱至450℃發(fā)生化合反應，得到2mol的鈉鹽，根據(jù)鈉元素和鐵元素守恒可知，該鈉鹽的化學式中有4個鈉離子和一個鐵原子，該鈉鹽的酸根中含有+4價鐵，根據(jù)化合價代數(shù)和為0可知該化學式為Na₄FeO₄，Na₄FeO₄在稀的堿溶液中不穩(wěn)定，會產(chǎn)生具有消毒及凈水作用的Na₂FeO₄，同時生成紅褐色沉淀為氫氧化鐵，該反應的化學方程式為3Na₄FeO₄+8H₂O=Na₂FeO₄+2Fe（OH）₃↓+10NaOH，
故答案為：Na₄FeO₄；3Na₄FeO₄+8H₂O=Na₂FeO₄+2Fe（OH）₃↓+10NaOH；
②根據(jù)鐵被氧化后的化合價可知，溶液中鐵元素的存在形式為Fe²⁺，或Fe³⁺，或Fe²⁺和Fe³⁺的混合物，所以假設三為以Fe²⁺和Fe³⁺形式存在，溶液中Fe²⁺用鐵氰化鉀溶液檢驗，溶液中Fe³⁺用硫氰化鉀溶液檢驗，實驗方案為取少量樣品試劑滴入鐵氰化鉀溶液，若有藍色沉淀，則溶液中有Fe²⁺，另取少量樣品試劑滴入硫氰化鉀溶液，若溶液呈血紅色，則溶液中有Fe³⁺，
故答案為：以Fe²⁺和Fe³⁺形式存在；取少量樣品試劑滴入鐵氰化鉀溶液，若有藍色沉淀，則溶液中有Fe²⁺，另取少量樣品試劑滴入硫氰化鉀溶液，若溶液呈血紅色，則溶液中有Fe³⁺．

點評 本題考查了電子式、分子間作用力、氧化還原反應、物質(zhì)的檢驗等，為高頻考點，明確反應中元素守恒和電子得失守恒是解本題關鍵，知道常見離子的檢驗方法進行實驗方案設計為本題的難點．