Question

【题目】三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷，它受热易分解，为了验证其气态产物，某同学设计了如下实验装置：

(1)若实验中，观察到B、E中的溶液均变浑浊，则D中的现象是_______________________；

说明其气态产物是________、________；为验证另一种气态产物，应在A、B之间增加的装置为________。

(2)为了使实验更安全、更严密，你认为该实验设计需要如何改进？

①______________________________；

②__________________________________。

(3)固体产物中铁元素不可能以＋3价形式存在，理由是___________________________。

现设计实验，探究固体产物中铁元素的存在形式。

①提出合理假设。

假设1：_________________________________；

假设2：_________________________________；

假设3：_________________________________。

②某学生设计实验探究上述假设，除3%H2O2、蒸馏水外，还需要下列试剂中的____________________________。

限选试剂：浓硫酸、1.0 mol·L－1HNO3、1.0 mol·L－1盐酸、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(或变浅) CO2 CO 盛有无水CuSO4的干燥管

(2)①在B装置之前加一个防倒吸装置 ②在C装置后增加一个检验二氧化碳是否除尽的装置(或盛有澄清石灰水的试管)

(3)有还原性气体CO生成，能将三价铁还原，故不可能有三价铁存在

①铁元素的存在形式为Fe单质 铁元素的存在形式为FeO 铁元素的存在形式为Fe与FeO的混合物

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

【解析】(1)B中溶液变浑浊说明气态产物中有CO2，E中溶液变浑浊说明CO被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2，故D中的现象是溶液褪色或变浅，从而可说明气态产物中有CO；另一种气态产物是H2O，其验证方法是将A中产生的气体通过盛有无水CuSO4的干燥管。(2)从安全角度考虑应在B装置前加一个防倒吸装置，从严密性角度考虑，要在C装置后增加一个检验CO2是否除尽的装置。(3)①由于反应过程中有CO生成，能还原三价的铁，故固体产物中无三价铁，其成分可能有三种情况：Fe、FeO、Fe和FeO。②探究固体产物中铁元素的存在形式，可以将固体产物放入足量的0.1 mol·L－1的CuSO4溶液中搅拌使其充分反应，然后过滤洗涤沉淀，再加入足量的1.0 mol·L－1的盐酸，若溶液中有不溶的红色物质，则说明固体产物中含有Fe(发生反应为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu)，向溶液中加入20%KSCN溶液，不变红色，然后再向溶液中滴加双氧水，若变红色，则说明固体产物中含有FeO。