Question

17．三草酸合鐵酸鉀晶體K₃[Fe（C₂O₄）₃]?3H₂O可用于攝影和藍(lán)色印刷．某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解，對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實驗和探究．請利用實驗室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程．
限選試劑：濃硫酸、1.0mol•L^-1HNO₃、1.0mol•L^-1鹽酸、1.0mol•L^-1NaOH、3%H₂O₂、0.1mol•L^-1　KI、0.1mol•L^-1CuSO₄、20%KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水．
（1）該小組同學(xué)查閱資料后推知，固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價形式存在，而鹽只有K₂CO₃．通過利用焰色反應(yīng)可驗證固體產(chǎn)物中是否含有鉀元素．
（2）固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究．
①提出合理假設(shè)
假設(shè)1：全部是鐵單質(zhì)；
假設(shè)2：全部為FeO；
假設(shè)3：同時存在鐵單質(zhì)和FeO．
②設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)
③實驗過程
根據(jù)②中方案進(jìn)行實驗．在寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論．

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取適量固體產(chǎn)物與試管中，加入足量蒸餾水，充分振蕩使碳酸鉀完全溶解．分離不溶固體與溶液，用蒸餾水充分洗滌不溶固體	部分固體不溶解
步驟2：向試管中加入適量硫酸銅溶液，再加入少量不溶固體，充分振蕩	（1）若藍(lán)色溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化，則假設(shè)2成立． （2）若藍(lán)色溶液顏色明顯改變，且有暗紅色固體生成，則證明有鐵單質(zhì)存在
步驟3：繼續(xù)步驟2中的（2），進(jìn)行固液分離，用蒸餾水洗滌至洗滌液無色，取少量固體于試管中，滴加過量HCl后，靜置，取上層清液，滴加適量H2O2，充分振蕩后滴加KSCN	結(jié)合步驟2中的（2）： （1）若溶液基本無色，則假設(shè)1成立 （2）若溶液呈血紅色，則假設(shè)3成立

Answer 1

分析 （1）K⁺的檢驗采用焰色反應(yīng)來檢驗；
（2）①根據(jù)題意：固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價形式存在來提出合理假設(shè)；
②金屬鐵可以和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，但是氧化亞鐵不可以，根據(jù)二者性質(zhì)的區(qū)別知識來回答．

解答 解：（1）可以驗證鉀離子來確定是否存在碳酸鉀，鉀離子的檢驗可以用焰色反應(yīng)法，故答案為：利用焰色反應(yīng)；
（2）①根據(jù)題意：固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價形式存在，所以存在的可能是零價或是正二價的貼原色的單質(zhì)或是化合物，
故答案為：全部為FeO；同時存在鐵單質(zhì)和FeO；
③金屬鐵不溶于水中，但是可以和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，生成金屬銅和硫酸亞鐵，氧化亞鐵不溶于水，可以和鹽酸反應(yīng)生成氯化冶鐵和水，可以檢驗亞鐵離子的存在進(jìn)而確定氧化亞鐵的存在，故答案為：

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取適量固體產(chǎn)物與試管中，加入足量蒸餾水，充分振蕩使碳酸鉀完全溶解．分離不溶固體與溶液，用蒸餾水充分洗滌不溶固體	部分固體不溶解
步驟2：向試管中加入適量硫酸銅溶液，再加入少量不溶固體，充分振蕩	（1）若藍(lán)色溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化，則假設(shè)2成立． （2）若藍(lán)色溶液顏色明顯改變，且有暗紅色固體生成，則證明有鐵單質(zhì)存在
步驟3：繼續(xù)步驟2中的（2），進(jìn)行固液分離，用蒸餾水洗滌固體至洗滌液無色．取少量固體于試管中，滴加過量HCl后，靜置，取上層清液，滴加適量H2O2，充分振蕩后滴加KSCN．	結(jié)合步驟2中的（2）： （1）若溶液基本無色，則假設(shè)1成立 （2）若溶液呈血紅色，則假設(shè)3成立

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點評 本題目考查考生對元素及其化合物性質(zhì)的掌握，對物質(zhì)進(jìn)行檢驗的實驗技能，考查考生運(yùn)用相關(guān)知識對實驗提出假設(shè)及設(shè)計方案的能力．