Question

【題目】三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于攝影和藍色印刷，它受熱易分解，為了驗證其氣態(tài)產(chǎn)物，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗裝置：

(1)若實驗中，觀察到B、E中的溶液均變渾濁，則D中的現(xiàn)象是_______________________________；

說明其氣態(tài)產(chǎn)物是________、________；為驗證另一種氣態(tài)產(chǎn)物，應(yīng)在A、B之間增加的裝置為____________。

(2)為了使實驗更安全、更嚴(yán)密，你認(rèn)為該實驗設(shè)計需要如何改進？

①________________________________；

②_________________________________。

(3)固體產(chǎn)物中鐵元素不可能以＋3價形式存在，理由是__________________________。

現(xiàn)設(shè)計實驗，探究固體產(chǎn)物中鐵元素的存在形式。

①提出合理假設(shè)。

假設(shè)1：____________________________；

假設(shè)2：____________________________；

假設(shè)3：____________________________。

②某學(xué)生設(shè)計實驗探究上述假設(shè)，除3%H2O2、蒸餾水外，還需要下列試劑中的____________________________________。

限選試劑：濃硫酸、1.0 mol·L－1HNO3、1.0 mol·L－1鹽酸、1.0 mol·L－1NaOH溶液、0.1 mol·L－1KI溶液、0.1 mol·L－1CuSO4溶液、20%KSCN溶液。

Answer 1

【答案】(1)溶液褪色或變淺 CO2 CO 盛有無水CuSO4的干燥管

(2)①在B裝置之前加一個防倒吸裝置 ②在C裝置后增加一個檢驗二氧化碳是否除盡的裝置(或盛有澄清石灰水的試管)

(3)有還原性氣體CO生成，能將三價鐵還原，故不可能有三價鐵存在

①鐵元素的存在形式為Fe單質(zhì) 鐵元素的存在形式為FeO 鐵元素的存在形式為Fe與FeO的混合物

②1.0 mol·L－1鹽酸、20%KSCN溶液、0.1 mol·L－1CuSO4溶液

【解析】(1)B中溶液變渾濁說明氣態(tài)產(chǎn)物中有CO2，E中溶液變渾濁說明CO被酸性高錳酸鉀溶液氧化為CO2，故D中的現(xiàn)象是溶液褪色或變淺，從而可說明氣態(tài)產(chǎn)物有CO；另一種氣態(tài)產(chǎn)物是H2O，其驗證方法是將A中產(chǎn)生的氣體通過盛有無水CuSO4的干燥管。(2)從安全角度考慮應(yīng)在B裝置前加一個防倒吸裝置，從嚴(yán)密性角度考慮，要在C裝置后增加一個檢驗CO2是否除盡的裝置。(3)①由于反應(yīng)過程中有CO生成，能還原三價的鐵，故固體產(chǎn)物中無三價鐵，其成分可能有三種情況：Fe、FeO、Fe和FeO。②探究固體產(chǎn)物中鐵元素的存在形式；可以將固體產(chǎn)物放入足量的0.1 mol·L－1的CuSO4溶液中攪拌使其充分反應(yīng)，然后過濾洗滌沉淀，再加入足量的1.0 mol·L－1的鹽酸，若溶液中有不溶的紅色物質(zhì)，則說明固體產(chǎn)物中含有Fe(發(fā)生反應(yīng)為Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu)，向溶液中加入20%KSCN溶液，不變紅色，然后再向溶液中滴加雙氧水，若變紅色，則說明固體產(chǎn)物中含有FeO。