Question

食鹽中的抗結(jié)劑是亞鐵氰化鉀，其化學(xué)式為K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O。42.2 g K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O樣品受熱脫水過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度的變化曲線)如下圖所示。

試回答下列問題：

(1)    試確定150 ℃時固體物質(zhì)的化學(xué)式_________________________________

_________________________________________________________________。

(2)    查閱資料知：雖然亞鐵氰化鉀自身毒性很低，但其水溶液與酸反應(yīng)放出極毒的氰化氫(HCN)氣體；亞鐵氰化鉀加熱至一定溫度時能分解產(chǎn)生氰化鉀(KCN)。據(jù)此判斷，烹飪食品時應(yīng)注意的問題為_______________________________________________________________________________________

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(3)    在25 ℃時，將a mol·L^－1的KCN溶液與0.01 mol·L^－1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)達(dá)到平衡時，測得溶液pH＝7，則KCN溶液的物質(zhì)的量濃度a________0.01 mol·L^－1(填“＞”、“＜”或“＝”)；用含a的代數(shù)式表示HCN的電離常數(shù)K_a＝__________________________________________

________________________________________________________________。

(4)在Fe^2＋、Fe^3＋的催化作用下，可實現(xiàn)2SO₂＋O₂＋2H₂O===2H₂SO₄的轉(zhuǎn)化。已知，含SO₂的廢氣通入含F(xiàn)e^2＋、Fe^3＋的溶液中時，其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe^2＋＋O₂＋4H^＋===4Fe^3＋＋2H₂O，則另一個反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。

上述轉(zhuǎn)化的重要意義在于___________________________________________

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(5)已知Fe(OH)₃的溶度積常數(shù)K_sp＝1.1×10^－36。室溫時在FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)溶液pH為3時，通過計算說明Fe^3＋是否沉淀完全____________________________________________________________________________________________________________________________________。

(提示：當(dāng)某離子濃度小于10^－5 mol·L^－1時可以認(rèn)為該離子沉淀完全)

Answer 1

解析　(1)對于加熱失去結(jié)晶水的研究，注意開始時質(zhì)量變化為失去水的質(zhì)量：

K₄[Fe(CN)₆]·3H₂OK₄[Fe(CN)₆]·xH₂O＋(3－x)H₂O

1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3－x

0．1 mol　　　　　　　　　　　　　　　　　0.3 mol

x＝0

則150 ℃時固體物質(zhì)的化學(xué)式為K₄[Fe(CN)₆]。

(2)為防止有毒的HCN和KCN生成，應(yīng)避免與酸性物質(zhì)接觸和控制烹飪溫度。

(3)由于KCN＋HCl===HCN＋KCl，當(dāng)反應(yīng)后pH＝7，則溶液中有過量的KCN，故a＞0.01 mol·L^－1

由溶液中電荷守恒得：c(K^＋)＋c(H^＋)＝c(OH^－)＋c(CN^－)＋c(Cl^－)，又因為pH＝7，則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)，則c(HCN)＝c(Cl^－)＝0.005 mol·L^－1c(CN^－)＝(0.5a－0.005)mol·L^－1

平衡常數(shù)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)避免與醋等酸性物質(zhì)一起烹飪；控制烹飪溫度不超過400 ℃

(3)＞　(0.5a－0.005)×10^－7/0.005 mol·L^－1

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