暗紫色化合物A可作为电极材料的新型超铁电磁.因具有绿色.高电压和高能量的特点.近年来引起了电化学界的高度重视.在常温和干燥的条件下.化合物A可以稳定的存在.但它在水溶液中不稳定.一段时间后转化为红褐色沉淀.为探究其成分.某学习兴趣小组的同学取化合物A粉末进行试验.经组成分析.该粉末仅含有O.K.Fe三种元素.另取3.96g化合物A的粉末溶于水.滴� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（7分）暗紫色化合物A可作为电极材料的新型超铁电磁，因具有绿色、高电压和高能量的特点，近年来引起了电化学界的高度重视。在常温和干燥的条件下，化合物A可以稳定的存在，但它在水溶液中不稳定，一段时间后转化为红褐色沉淀。为探究其成分，某学习兴趣小组的同学取化合物A粉末进行试验。经组成分析，该粉末仅含有O、K、Fe三种元素。另取3.96g化合物A的粉末溶于水，滴加足量的稀硫酸，向反应后的溶液中加入含有0.08mol KOH的溶液，恰好完全反应。过滤，将洗涤后的沉淀充分灼烧，得到红棕色固体粉末1.60g；将所得滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g。

（1）3.96 g化合物A中含有Fe元素的物质的量为 mol，含有钾元素的物质的量为 mol。化合物A的化学式为；

（2）化合物A与H2O反应的离子方程式为。

（3）为研究温度对化合物A水溶液稳定性的影响，请设计一个实验方案。

（1）0.02 （1分） 0.04 （1分） K2FeO4 （1分）

（2）4FeO2－4+10H2O＝4Fe(OH)3↓+3O2↑+80H- （2分）

（3）将适量K2FeO4固体溶解水并等分为两份，置于不同温度的恒温水浴中，底部各放一张画有“+”字的白纸，观察记录看不到“+”字所需时间（合理均给分）

【解析】

试题分析：（1）红棕色固体粉末1.60g是，物质的量是1.60g÷160g/mol＝0.01mol，则根据铁元素守恒可知3.96 g化合物A中含有Fe元素的物质的量为0.02mol。将所得滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g ，该物质是硫酸钾，物质的量是10.44g÷174g/mol＝0.06mol，则钾离子的物质的量是0.12mol，其中有0.08mol是氢氧化钾中的钾离子，因此3.96 g化合物A中含有钾元素的物质的量为0.04mol。则根据质量守恒可知氧元素的物质的量是，则K、Fe、O三种元素的个数之比是2：1：4，所以化合物A的化学式为K2FeO4。

（2）A在水溶液中不稳定，一段时间后转化为红褐色沉淀，这说明反应中有氢氧化铁生成，反应的离子方程式为4FeO2－4+10H2O＝4Fe(OH)3↓+3O2↑+80H- 。

（3）由于高铁酸钾溶于水能分解生成氢氧化铁红褐色测定，因此探究温度对化合物A水溶液稳定性的影响实验方案可设计为将适量K2FeO4固体溶解水并等分为两份，置于不同温度的恒温水浴中，底部各放一张画有“+”字的白纸，观察记录看不到“+”字所需时间即可。

考点：考查物质化学式测定实验方案设计与探究

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