Question

K₃Fe(A₂B₄)₃·3H₂O(M)是制备负载型活性铁催化制的主要原料，也是一些有机反应催化剂，因而具有工业生产价值。A、B均为常见短周期非金属元素。某研究小组将纯净的化合物M在一定条件下加热分解，对所得气体产物有固体产物的组成进行探究。

（1）经实验分析，所得气体产物由甲、乙和水蒸气组成。甲、乙均只含A、B两种元素，甲能使澄清的石灰水交浑浊，乙常用于工业炼铁。

①写出甲的电子式:_________。

②写出工业炼铁的化学反应方程式:_______________。

（2）该研究小组查阅资料后推知，固体产物中不存在+3价铁，盐也只有K₂AB₃。小组同学对固体产物进行进行如图所示定量分析。

①操作I的具体操作为____________；“固体增重”说明固体产物中定含有的物质的化学式为_____________。

②写出与酸性KMnO₄溶液反府的金属阳离子的离子结构示意图:_____________；用酸性KMnO₄溶液去滴定该溶液时，终点颜色变化为______________。

③已知在酸州条件下KMnO₄的还原产物为Mn²⁺，以上实验数据分析计算固体产物中各物质及它们之间的物质的量之比为_____________。

（3）写出复盐M加热分解的化学方程式:_______________。

Answer

3CO+Fe2O32Fe+3CO2 加水溶解，过滤（未加水溶解，不给分） Fe 无色变为浅红色 n(K2CO3)︰n(Fe)︰n(FeO)=3︰1︰1 2K3Fe(C2O4)3·3H2O3K2CO3+Fe +FeO +5CO2↑+4CO↑+6H2O

【解析】A、B均为常见短周期非金属元素，甲、乙均只含A、B两种元素，甲能使澄清的石灰水变浑浊，推出A、B为碳、氧元素。根据题意，K3Fe(C2O4)3·3H2O 分解，只有一种盐生成（K2CO3），同时有CO2和CO产生。（1）①甲是二氧化碳，电子式为: ；②工业炼铁的化学反应方程式为: 3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（2）①将固体产物加水溶解，过滤后所得固体与硫酸铜溶液反应，固体质量增重0.04g，说明有铁单质存在，化学式为Fe；②与酸性KMnO4溶液反应的金属阳离子亚铁离子的离子结构示意图: ；用酸性KMnO4溶液去滴定该溶液时，终点颜色变化为无色变为浅红色；③；将等量固体产物与稀硫酸反应后用酸性KMnO4溶液滴定，可求出，其中0.01mol来自于铁单质，说明固体中存在FeO；。再，所以n(K2CO3)︰n(Fe)︰n(FeO)=3︰1︰1；（3）根据上述计算，复盐M加热分解的化学方程式: 2K3Fe(C2O4)3·3H2O3K2CO3+Fe +FeO +5CO2↑+4CO↑+6H2O。