Question

【題目】草酸亞鐵晶體（化學組成為FeC2O4·2H2O）是一種淡黃色晶體粉末，是生產鋰電池的原材料。已知FeC2O4·2H2O在300 ℃左右完全分解生成FeO、CO2、CO、H2O四種氧化物。某學習小組欲驗證草酸亞鐵晶體的分解產物。

I．甲組同學設計了如下實驗裝置：

（1）實驗開始前，鼓入氮氣的目的是____________。

（2）實驗中，裝置B中的現(xiàn)象是 。

（3）裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_________，由此可知草酸晶體分解的產物中有_______。

（4）設計實驗驗證裝置A中黑色殘留物不含有Fe3O4 （簡要說明實驗操作，現(xiàn)象和結論）。

II．乙組同學選用甲組實驗中的裝置A（接口用x表示）和下圖所示的裝置（可以重復選用）驗證分解產物CO。

（5）乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為x→______g→h→a（用接口字母和“→”表示）。裝置G反應管中盛有的物質是_______。能證明草酸晶體分解產物中有CO的現(xiàn)象是_______。

（6）按照題目提供的裝置和要求設計的實驗明顯存在的一個不足是________________。

Answer 1

【答案】

（1）排盡裝置中的空氣，以免生成的FeO被氧化（2分）

（2）白色固體變?yōu)樗{色（1分）

（3）有氣泡逸出，澄清石灰水變渾濁（2分） CO2（1分）

（4）取少量裝置A中固體殘留物于試管中，加入稀硫酸溶解，然后滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色，說明固體殘留物中不含有Fe3O4（2分）

（5）c→d→a→b→e→f（2分） CuO（氧化銅）（1分）

G中的粉末由黑色變?yōu)榧t色，其后的D中的石灰水變渾濁（2分）

（6）未對尾氣進行處理，可造成環(huán)境污染（1分）

【解析】

試題分析：

（1）生成的氧化亞鐵易被氧化，因此鼓入氮氣的目的是排盡裝置中的空氣，以免生成的FeO被氧化。

（2）無水硫酸銅檢驗水，因此實驗現(xiàn)象是白色固體變?yōu)樗{色。

（3）澄清石灰水變渾濁，說明有CO2產生，考慮到還有CO，因此實驗現(xiàn)象是有氣泡逸出，澄清石灰水變渾濁。

（4）根據(jù)鐵離子的性質檢驗四氧化三鐵，即取少量裝置A中固體殘留物于試管中，加入稀硫酸溶解，然后滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色，說明固體殘留物中不含有Fe3O4。

（5）由裝置A出來的氣體含有CO2、CO，容易想到用灼熱氧化銅來氧化CO，進而檢驗其產物CO2。但要注意到原產物中有CO2，故要設計除去CO2和驗證CO2除盡的環(huán)節(jié)。最終確認連接順序E（除CO2）、D（驗證CO2被除盡）、F（干燥，這是氣體進入加熱裝置的常規(guī)要求）、G（氧化CO）、D（驗證G中生成的CO2來證明CO的存在），所以連接順序是x→c→d→a→b→e→f→g→h→a。

（6）按照題目提供的裝置和要求設計的實驗沒有尾氣吸收裝置，而一氧化碳有毒，會污染空氣。