Question

9．Fe₃O₄是重要的化學(xué)試劑，鐵粉在氧氣中燃燒是制取它最為常見和快捷的方法．圖1是制取四氧化三鐵的系列裝置，A裝置用于制取二氧化碳?xì)怏w，并要求氣流穩(wěn)定，流速可控．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）圖2中儀器a的名稱是長(zhǎng)頸漏斗．
（2）根據(jù)題目要求，在圖2中最好選擇③ （填序號(hào)）作為A裝置．
（3）對(duì)圖2中裝置①進(jìn)行氣密性檢查的方法是用止水夾夾緊橡膠管，向分液漏斗中加足量水，過一會(huì)兒，水不再下滴，說明裝置①的氣密性良好．
（4）在B裝置中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．
（5）反應(yīng)一段時(shí)間后，若將硬質(zhì)玻璃管中的固體粉末用鹽酸溶解，取少許溶液于試管中，加入淀粉碘化鉀溶液，沒有藍(lán)色出現(xiàn)，推測(cè)固體粉末中除Fe₃O₄外，一定有鐵粉（填名稱）．
（6）寫出Fe₃O₄溶于足量稀硫酸的離子方程式Fe₃O₄+8H⁺═2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，要檢驗(yàn)所得溶液中的Fe²⁺，常用試劑是高錳酸鉀溶液（或K₃[Fe（CN）₆]）（填名稱）．

Answer 1

分析 利用裝置中A裝置用于制取二氧化碳?xì)怏w，并要求氣流穩(wěn)定，流速可控，可以選擇隨時(shí)進(jìn)行隨時(shí)停止的啟普發(fā)生器原理的裝置③，通過B中的過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成氧氣，通過裝置C中濃硫酸干燥除雜后進(jìn)入裝置D中高溫加熱，鐵和純凈氧氣加熱反應(yīng)生成黑色固體為四氧化三鐵；
（1）根據(jù)儀器構(gòu)造；
（2）A裝置用于制取二氧化碳?xì)怏w，并要求氣流穩(wěn)定，流速可控，選擇可以選擇隨時(shí)進(jìn)行隨時(shí)停止的啟普發(fā)生器原理的裝置③；
（3）氣密性檢查需要先密閉裝置，然后改變裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)，依據(jù)液面變化情況判斷氣密性是否完好；
（4）B中是二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣；
（5）反應(yīng)一段時(shí)間后，若將硬質(zhì)玻璃管中的固體粉末用鹽酸溶解，應(yīng)得到氯化鐵和氯化亞鐵混合溶液，取少許溶液于試管中，加入淀粉碘化鉀溶液，沒有藍(lán)色出現(xiàn)，碘離子不能被氧化為碘單質(zhì)，說明溶液中無氯化鐵，溶液為氯化亞鐵溶液，說明固體中有剩余鐵粉；
（6））稀硫酸溶解四氧化三鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵、硫酸鐵和水；驗(yàn)證+2價(jià)鐵，可以利用亞鐵離子的還原性或特征性質(zhì)遇到鐵氰化鉀生成藍(lán)色沉淀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．

解答 解：（1）圖2中儀器a為長(zhǎng)頸漏斗；
故答案為：長(zhǎng)頸漏斗；
（2）題干信息要求A裝置用于制取二氧化碳?xì)怏w，并要求氣流穩(wěn)定，流速可控，裝置③可以隨時(shí)進(jìn)行隨時(shí)停止，導(dǎo)氣管活塞，氣體壓強(qiáng)增大會(huì)把液體壓入長(zhǎng)頸漏斗，固體個(gè)溶液分離反應(yīng)停止，打開導(dǎo)氣管上的活塞，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，液體回落遇到固體發(fā)生反應(yīng)又生成氣體，在圖2中最好選擇③作為A裝置；
故答案為：③；
（3）對(duì)圖2中裝置①進(jìn)行氣密性檢查的方法是：用止水夾夾緊橡膠管，向分液漏斗中加足量水，過一會(huì)兒，水不再下滴，說明裝置①的氣密性良好；
故答案為：用止水夾夾緊橡膠管，向分液漏斗中加足量水，過一會(huì)兒，水不再下滴，說明裝置①的氣密性良好；
（4）B中是二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式；2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；
（5）若將硬質(zhì)玻璃管中的固體粉末用鹽酸溶解，F(xiàn)e₃O₄+8H⁺═2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，應(yīng)得到氯化鐵和氯化亞鐵混合溶液，取少許溶液于試管中，加入淀粉碘化鉀溶液，沒有藍(lán)色出現(xiàn)，碘離子不能被氧化為碘單質(zhì)，說明溶液中無氯化鐵，溶液為氯化亞鐵溶液，說明固體中有剩余鐵粉，鐵還原氯化鐵為氯化亞鐵，推測(cè)固體粉末中除Fe₃O₄外，一定有鐵粉；
故答案為：鐵粉；
（6）稀硫酸溶解四氧化三鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵、硫酸鐵和水，反應(yīng)的離子方程式為：Fe₃O₄+8H⁺═2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，+2價(jià)鐵有還原性，用小試管取少量高錳酸鉀溶液，滴入幾滴題述溶液，若紫色變淺，說明有Fe²⁺存在（或用小試管取少量溶液后，向其中逐滴加入K₃[Fe（CN）₆]溶液，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，說明有Fe²⁺）；
故答案為：Fe₃O₄+8H⁺═2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；高錳酸鉀溶液（或K₃[Fe（CN）₆]）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查Fe₃O₄的制備及其性質(zhì)檢驗(yàn)等，涉及物質(zhì)的檢驗(yàn)、氧化還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)等知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生分析、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，題目難度中等．