Question

7．三草酸合鐵酸鉀晶體K₃[Fe（C₂O₄）₃]?3H₂O可用于攝影和藍(lán)色印刷．某小組將無(wú)水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解，對(duì)所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究．請(qǐng)利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過(guò)程．
限選試劑：濃硫酸、1.0mol•L^-1HNO₃、1.0mol•L^-1鹽酸、1.0mol•L^-1NaOH、3% H₂O₂、0.1mol•L^-1 KI、0.1mol•L^-1 CuSO₄、20% KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水．
（1）該小組同學(xué)查閱資料后推知，固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價(jià)形式存在，而鹽只有K₂CO₃．驗(yàn)證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是利用焰色反應(yīng)，現(xiàn)象是透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃，觀察到紫色的火焰．
（2）固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究．
①提出合理假設(shè)
假設(shè)1：全部是鐵單質(zhì)；
假設(shè)2：全部為FeO；
假設(shè)3：同時(shí)存在鐵單質(zhì)和FeO．
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程
根據(jù)②中方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．在答題卡上按下表的格式寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論．

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：	部分固體不溶解
步驟2：
步驟3：繼續(xù)步驟2中的（2），進(jìn)行固液分離，用蒸餾水洗滌固體至洗滌液無(wú)色．取少量固體于試管中，滴加過(guò)量HCl后，靜置，取上層清液，滴加適量H2O2，充分振蕩后滴加KSCN．

Answer 1

分析 （1）K離子的檢驗(yàn)采用焰色反應(yīng)來(lái)檢驗(yàn)，透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃，觀察到紫色的火焰；
（2）①根據(jù)題意：固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價(jià)形式存在來(lái)提出合理假設(shè)，可能為+2價(jià)或0價(jià)；
②金屬鐵可以和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，但是氧化亞鐵不可以，根據(jù)二者性質(zhì)的區(qū)別知識(shí)來(lái)回答．

解答 解：（1）可以驗(yàn)證鉀離子來(lái)確定是否存在碳酸鉀，鉀離子的檢驗(yàn)可以用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)，透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃，觀察到紫色的火焰，
故答案為：利用焰色反應(yīng)，透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃，觀察到紫色的火焰；
（2）①根據(jù)題意：固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價(jià)形式存在，所以存在的可能是0價(jià)或是+2價(jià)的鐵元素的單質(zhì)或是化合物，
故答案為：全部為FeO，同時(shí)存在鐵單質(zhì)和FeO；
③金屬鐵不溶于水中，但是可以和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，生成金屬銅和硫酸亞鐵，氧化亞鐵不溶于水，可以和鹽酸反應(yīng)生成氯化冶鐵和水，可以檢驗(yàn)亞鐵離子的存在進(jìn)而確定氧化亞鐵的存在，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取適量固體產(chǎn)物與試管中，加入足量蒸餾水，充分振蕩使碳酸鉀完全溶解．分離不溶固體與溶液，用蒸餾水充分洗滌不溶固體
步驟2：向試管中加入適量硫酸銅溶液，再加入少量不溶固體，充分振蕩	（1）若藍(lán)色溶液顏色及加入的不溶固體無(wú)明顯變化，則假設(shè)2成立． （2）若藍(lán)色溶液顏色明顯改變，且有暗紅色固體生成，則證明有鐵單質(zhì)存在
	結(jié)合步驟2中的（2）： （1）若溶液基本無(wú)色，則假設(shè)1成立 （2）若溶液呈血紅色，則假設(shè)3成立

點(diǎn)評(píng) 本題目考查考生對(duì)元素及其化合物性質(zhì)的掌握，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)技能，考查考生運(yùn)用相關(guān)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)提出假設(shè)及設(shè)計(jì)方案的能力，題目難度中等．