Question

某草酸鹽晶體K_xFe_y（C₂O₄）_Z?wH₂O中鐵為+3價，草酸根為-2價，且知x+y+z=7．取該晶體做了以下實驗：
①取4.910g晶體在不同溫度下加熱至恒溫，所得固體的化學(xué)式和質(zhì)量如下表：

	120℃	300℃	480℃
化學(xué)式	KxFey（C2O4）Z	KxFeyO（C2O4）Z-1	KxFeyO2（C2O4）Z-2
質(zhì)量	4.370g	3.650g	2.930g

加熱到300℃以上時，還生成了一種不常見的碳的氧化物氣體（用R表示）；
②另取4.910g晶體，經(jīng)過加酸溶解、加足量堿沉淀、灼燒至恒重，鐵元素全部轉(zhuǎn)為Fe₂O₃，質(zhì)量為0.800g．
（1）計算得出草酸鹽晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)為

 

（保留三位小數(shù)）；
（2）R的化學(xué)式為

 

；
（3）草酸鹽晶體的摩爾質(zhì)量為

 

；
（4）試通過計算，確定草酸鹽晶體的化學(xué)式

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：（1）加熱120℃時得到K_xFe_y（C₂O₄）_Z，完全失去K_xFe_y（C₂O₄）_Z?wH₂O中結(jié)晶水，計算結(jié)晶水的質(zhì)量，進而計算結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)；
（2）結(jié)合化學(xué)式K_xFe_y（C₂O₄）_Z?wH₂O、300℃時物質(zhì)的化學(xué)式，根據(jù)原子守恒確定R的化學(xué)式；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒，計算300℃時生成R的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)方程式進而計算K_xFe_y（C₂O₄）_Z?wH₂O的物質(zhì)的量，再根據(jù)M=

m

n

計算其摩爾質(zhì)量；
（4）根據(jù)Fe元素守恒計算晶體中y的值，結(jié)合電荷守恒、x+y+z=7計算x、z的值，結(jié)合晶體相對分子質(zhì)量計算w的值，進而確定晶體的化學(xué)式．

解答： 解：（1）加熱120℃時得到K_xFe_y（C₂O₄）_Z，完全失去K_xFe_y（C₂O₄）_Z?wH₂O中結(jié)晶水，結(jié)晶水的質(zhì)量為4.91g-4.37g=0.54g，晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)為

0.54g

4.91g

×100%≈11.0%，
故答案為：11.0%；
（2）結(jié)合化學(xué)式K_xFe_y（C₂O₄）_Z?wH₂O、300℃時物質(zhì)的化學(xué)式為K_xFe_yO（C₂O₄）_Z-1，根據(jù)原子守恒，R中C原子數(shù)目為2，O原子數(shù)目為4-1=3，故R的化學(xué)式為：C₂O₃，
故答案為：C₂O₃；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒，300℃時生成C₂O₃的質(zhì)量質(zhì)量為4.37g-3.65g=0.72g，其物質(zhì)的量為

0.72g

72g/mol

=0.01mol，由K_xFe_y（C₂O₄）_Z?wH₂O=K_xFe_y（C₂O₄）_Z+C₂O₃+wH₂O，可知K_xFe_y（C₂O₄）_Z?wH₂O的物質(zhì)的量為0.01mol，故K_xFe_y（C₂O₄）_Z?wH₂O的摩爾質(zhì)量為

4.91g

0.01mol

=491g/mol，
故答案為：491g/mol；
（4）根據(jù)Fe元素守恒，0.01mol×y=

0.8g

160g/mol

×2，則y=1，由x+y+z=7，則x+z=6，由電荷守恒可知x+3=2z，聯(lián)立方程解得x=3，z=3，故w=

491-39×3-88×3

18

=3，故該草酸鹽晶體的化學(xué)式為：K₃Fe（C₂O₄）₃?3H₂O，
故答案為：K₃Fe（C₂O₄）₃?3H₂O．

點評：本題考查物質(zhì)組成的測定、化學(xué)方程式計算等，難度中等，綜合考查學(xué)生對知識的遷移運用能力．