Question

【題目】草酸亞鐵晶體（化學(xué)組成為FeC2O4·2H2O）是一種淡黃色晶體粉末，是生產(chǎn)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(xué)習(xí)小組欲驗(yàn)證草酸亞鐵晶體的分解產(chǎn)物。

I．甲組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，鼓入氮?dú)獾哪康氖莀___________。

（2）實(shí)驗(yàn)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(chǎn)物中有_______。

（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置A中黑色殘留物不含有Fe3O4 （簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作，現(xiàn)象和結(jié)論）。

II．乙組同學(xué)選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A（接口用x表示）和下圖所示的裝置（可以重復(fù)選用）驗(yàn)證分解產(chǎn)物CO。

（5）乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)閤→______g→h→a（用接口字母和“→”表示）。裝置G反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是_______。能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_______。

（6）按照題目提供的裝置和要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)明顯存在的一個(gè)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{(lán)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(shuō)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(duì)尾氣進(jìn)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?dú)獾哪康氖桥疟M裝置中的空氣，以免生成的FeO被氧化。

（2）無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)水，因此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是白色固體變?yōu)樗{(lán)色。

（3）澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明有CO2產(chǎn)生，考慮到還有CO，因此實(shí)驗(yàn)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(zhì)檢驗(yàn)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(shuō)明固體殘留物中不含有Fe3O4。

（5）由裝置A出來(lái)的氣體含有CO2、CO，容易想到用灼熱氧化銅來(lái)氧化CO，進(jìn)而檢驗(yàn)其產(chǎn)物CO2。但要注意到原產(chǎn)物中有CO2，故要設(shè)計(jì)除去CO2和驗(yàn)證CO2除盡的環(huán)節(jié)。最終確認(rèn)連接順序E（除CO2）、D（驗(yàn)證CO2被除盡）、F（干燥，這是氣體進(jìn)入加熱裝置的常規(guī)要求）、G（氧化CO）、D（驗(yàn)證G中生成的CO2來(lái)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(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有尾氣吸收裝置，而一氧化碳有毒，會(huì)污染空氣。