Question

下列物质均为常见物质或它们的溶液，其中 A为淡黄色固体， C、X 均为无色气体，Z为浅绿色溶液，D为一种常见的强碱，F物质不溶于水。根据它们之间的转化关系(下图)，回答下列问题：

(部分反应物与产物已省略)

(1)写出下列物质的化学式：X____________   F______________

(2)向Z 溶液中通入足量的Cl₂，写出检验所得溶液中阳离子所需试剂_______________________。

(3)向含 10g D 的溶液中通入一定量的 X，完全反应后，在低温条件下蒸发结晶，最终得到 14.8g 固体。

①简述蒸发结晶在低温条件下进行的理由：____________________________________________________（用必要的文字回答）

②所得固体中含有的物质及其它们的物质的量之比为_______________________。

Answer

X为 CO2 F为Fe（OH）3 硫氰化钾溶液或KSCN 避免碳酸氢钠在温度过高时分解 n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=2：1

【解析】

根据物质的颜色、状态等物理性质及物质间的转化关系分析各物质的组成；根据铁离子的检验方法分析解答；根据碳酸氢钠易分解的性质分析蒸发结晶的方法；根据原子守恒计算碳酸钠、碳酸氢钠混合物中物质的量之比。

A为淡黄色固体化合物，X为无色气体，D为一种常见的强碱，并且X与D反应生成B溶液，所以X为酸性气体，B为盐，所以不难推出A是Na2O2，X为CO2，B为Na2CO3，C是O2，B与氢氧化钡生成D，则D为NaOH，Z为浅绿色溶液，说明含有亚铁离子，亚铁离子与NaOH溶液反应生成E为Fe(OH)2，Fe(OH)2与O2、水反应生F为Fe(OH)3，

(1)通过以上分析知，X为CO2，F为Fe(OH)3，故答案为：X为 CO2 ；F为Fe(OH)3；

(2)Z为浅绿色溶液，说明含有亚铁离子，向Z溶液中通入一定量的Cl2，离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−，则检验Fe3+所需试剂为硫氰化钾溶液或KSCN，故答案为：硫氰化钾溶液或KSCN；

(3)①因为碳酸氢钠在温度过高时分解，所以蒸发结晶在低温条件下进行；

②氢氧化钠的物质的量为10g40g/mol=0.25mol，假设生成Na2CO3的物质的量为x，生成NaHCO3的物质的量为y，则根据钠原子守恒，2x+y=0.25，根据固体质量106x+84y=14.8，解得x=0.1，y=0.05，所以所得固体中含有的物质为Na2CO3和NaHCO3，它们的物质的量之比为n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=2：1；

故答案为：避免碳酸氢钠在温度过高时分解；n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=2：1。