Question

【題目】化學實驗裝置的科學設計是實驗是否取得預期效果的關鍵。請回答下列有關實驗裝置的相關問題：

I．圖一中A為教材制備乙酸乙酯的實驗裝置，甲同學認為圖一中B裝置比A要好，則冷卻水應從______口進入；乙同學認為圖一中C裝置效果更好，理由是_______。

Ⅱ．“摩爾鹽”[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]是分析化學中的重要試劑。已知：摩爾鹽隔絕空氣加熱至500℃時可完全分解。某學習小組欲探究其分解產(chǎn)物。

（1）[提出猜想]小組同學認為分解產(chǎn)物可能有以下幾種情況：

A．Fe2O3、SO2、NH3、H2O B．FeO、SO3、NH3、H2O

C．FeO、SO2、NH3、H2O D．Fe2O3、SO3、SO2、NH3、H2O

根據(jù)所學知識，可確定_________不成立（填序號）

（2）[藥品驗純]甲同學提出可以用濕潤的紅色石蕊試紙、稀鹽酸和_________溶液檢驗出“摩爾鹽”中的三種離子；取一定量的“摩爾鹽”配成溶液，取少量溶液置于試管中，向其中滴加_______（填試劑名稱和實驗現(xiàn)象），則“摩爾鹽”未因氧化而變質(zhì)。

（3）[實驗探究]為檢驗分解產(chǎn)物，甲同學設計了如下實驗裝置。

①取一定量“摩爾鹽”置于加熱管A中，加熱至分解完全后打開K，再通入N2，目的是________。

②實驗中觀察到A中固體逐漸變?yōu)榧t棕色，B、C中均產(chǎn)生白色沉淀．C中發(fā)生反應的離子方程式為________。

③實驗驗證取A中殘留物少許加入稀硫酸溶解，再滴入KMnO4稀溶液，不褪色證明產(chǎn)物不含______。

（4）[實驗結(jié)論與反思]通過實驗現(xiàn)象和認真反思，上述猜想中一定正確的是______。（填序號）

Answer 1

【答案】b 既能冷凝回流又能及時分離出反應生成的水，有利于酯的生成 C Ba(OH)2 硫氰化鉀溶液，溶液不變紅色 使分解產(chǎn)生的氣體在B、C中被吸收充分 SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+ FeO A

【解析】

I．為充分冷凝蒸氣，冷卻水的流向和蒸氣的流向應該相反，所以冷卻水應從b口進入；C裝置既能冷凝回流又能及時分離出反應生成的水，有利于酯的生成。故答案為b，既能冷凝回流又能及時分離出反應生成的水，有利于酯的生成。

Ⅱ．（1）A. “摩爾鹽”中鐵的化合價為+2價，硫為+6價，生成物中鐵為+3價，硫為+4價，化合價既有升高又有降低，所以A合理；

B.沒有任何一種元素的化合價發(fā)生變化，所以B合理；

C.只有硫的化合價降低，不符合氧化還原反應的要求，所以C不合理；

D.鐵的化合價升高，硫的化合價部分降低，所以D合理。

所以選C。

（2）“摩爾鹽”中含有NH4+，可以加入強堿溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗逸出的氨氣。加入強堿溶液后，Fe2+可以和OH-生成Fe(OH)2白色沉淀，白色沉淀會迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的Fe(OH)3，可以據(jù)此檢驗Fe2+。SO42-可以用稀鹽酸和Ba2+檢驗，產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀BaSO4，所以選擇既可以提供OH-又能提供Ba2+的Ba(OH)2溶液；若“摩爾鹽”因氧化而變質(zhì)，則會存在Fe3+，可以用KSCN溶液檢驗。故答案為Ba(OH)2，硫氰化鉀溶液，溶液不變紅色。

（3）①“摩爾鹽”加熱分解完全后打開K，再通入N2，目的是使分解產(chǎn)生的氣體在B、C中被吸收充分。

②實驗中觀察到C中產(chǎn)生白色沉淀，原因是SO2通入C中，被H2O2氧化為SO42-，SO42-和Ba2+生成了BaSO4。則C中發(fā)生反應的離子方程式為SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+。

③A中殘留物少許加入稀硫酸溶解，再滴入KMnO4稀溶液，若產(chǎn)物中有FeO，則溶于稀硫酸后生成的Fe2+能使KMnO4稀溶液褪色，KMnO4稀溶液不褪色證明產(chǎn)物不含FeO。

（4）實驗中觀察到A中固體逐漸變?yōu)榧t棕色，所以“摩爾鹽”分解產(chǎn)生了Fe2O3，B中產(chǎn)生白色沉淀，可能是生成了SO3，進入水溶液中后和水反應生成了H2SO4，H2SO4和BaCl2反應生成了BaSO4，也可能是氨氣和SO2一起進入B中，氨和SO2生成的(NH4)2SO3和BaCl2反應生成了BaSO3。C中產(chǎn)生白色沉淀，是SO2通入C中，被H2O2氧化為SO42-，SO42-和Ba2+生成了BaSO4。所以一定有SO2和Fe2O3生成。則上述猜想中一定正確的是A。