Question

化合物X由两种元素组成，为探究其组成和性质，设计并完成如下实验:

请回答：

（1）X的化学式是________。

（2）溶液甲与足量氯气反应的离子方程式为____________。

（3）加热条件下氨气被固体2氧化成一种气体单质，写出该反应的化学方程式_________。

Answer

Fe3C 2Fe2+    + Cl2   = 2Fe3++ 2Cl － 2NH3＋Fe2O3 N2＋3H2O＋2Fe

【解析】本题考查实验方案设计与评价，（1）磁性氧化物是Fe3O4，说明X中含有Fe元素，根据流程图，固体2为Fe2O3，根据元素和原子守恒，化合物X中Fe的物质的量为24×2/160mol==0.3mol，无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊，因此此气体为CO2，说明化合物中X中含有C，化合物X中C的质量为（18.0－0.3×56）g=1.2g，C的物质的量为1.2/12mol=0.1mol，即X的化学式为Fe3C；（2）磁性氧化物Fe3O4与盐酸反应Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，根据流程图，溶液甲中含有Fe3＋和Fe2＋，加入氯气，发生的离子反应方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；（3）NH3被Fe2O3氧化成一种气体单质，即N转化成N2，铁元素被还原成铁单质，即化学反应方程式为：2NH3+Fe2O3N2+3H2O+2Fe。