【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________________。

【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。

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【題目】在下列各組離子中,能大量共存的( 。
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元素

部分結構信息

部分性質信息

X

X的單質由雙原子分子構成,分子中有14個電子

X有多種氧化物,如XO、XO2、X2O4等;

Y

Y原子的次外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)的一半

Y能形成多種氣態(tài)氫化物

Z

Z原子的最外層電子數(shù)多于4

Z元素的最高正化合價與最低負化合價代數(shù)和等于6

W

W原子的最外層電子數(shù)等于2n-3(n為原子核外電子層數(shù))

化學反應中W原子易失去最外層電子形成Wn

按要求回答下列問題(注意不能用字母X、Y、Z、W作答):

(1)X的氣態(tài)氫化物分子的電子式是______________

(2)Z元素在周期表中的位置是__________________;

(3)X、Y、Z三元素的最高價氧化物對應水化物的酸性,由強到弱的順序是(用化學式表示)_________________

(4)實驗室用X的氫化物的水溶液制取W的氫氧化物的方法是:(用離子方程式表示)_______________________________;

(5)寫出Z的單質與二氧化硫的混合氣體通入水中的離子反應方程式: __________________。

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