Question

某研究小組利用如圖裝置探究溫度對CO還原Fe2O3的影響(固定裝置略)。

 

(1)MgCO3的分解產(chǎn)物為________。

(2)裝置C的作用是_____________________________________________________，

處理尾氣的方法為_______________________________________________________。

(3)將研究小組分為兩組，按如圖裝置進行對比實驗，甲組用酒精燈、乙組用酒精噴燈對裝置D加熱，反應產(chǎn)物均為黑色粉末(純凈物)。兩組分別用產(chǎn)物進行以下實驗：

(已知：Fe2＋與K3[Fe(CN)6]反應產(chǎn)生藍色沉淀)。

 

步驟	操作	甲組現(xiàn)象	乙組現(xiàn)象
1	取黑色粉末加入稀鹽酸	溶解，無氣泡	溶解，有氣泡
2	取步驟1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液	藍色沉淀	藍色沉淀
3	取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液	變紅	無現(xiàn)象
4	向步驟3溶液中滴加新制氯水	紅色褪去	先變紅，后褪色

 

①乙組得到的黑色粉末是________。

②甲組步驟1中反應的離子方程式為__________________________________________。

③乙組步驟4中，溶液變紅的原因為_______________________________________，

溶液褪色可能的原因及其驗證方法為______________________________________

④從實驗安全考慮，題圖裝置還可采取的改進措施是__________________________

 

Answer 1

(1)MgO、CO2　(2)除CO2　點燃

(3)①Fe　②Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O　③Fe2＋被氧化為Fe3＋，Fe3＋遇SCN－顯紅色　假設SCN－被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出現(xiàn)紅色，則假設成立(其他合理答案即可)　④在裝置BC之間添加裝置E防倒吸(其他合理答案均可)

【解析】本題考查CO與氧化鐵反應的探究實驗，意在考查考生對化學實驗的設計與評價能力。(1)MgCO3的分解類似于CaCO3。(2)Zn粉與CO2反應制備CO時，CO2可能過量，C中氫氧化鈉溶液可將過量的CO2除去。尾氣中的CO會污染空氣，可用點燃的方法除去。(3)①根據(jù)表格中的信息可知，甲、乙兩組實驗所得黑色固體分別是Fe3O4、Fe。②Fe3O4可視為FeO·Fe2O3。FeO、Fe2O3與鹽酸反應的化學方程式分別為FeO＋2HCl=FeCl2＋H2O、Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O，疊加得Fe3O4＋8HCl=FeCl2＋2FeCl3＋4H2O，改寫成離子方程式為Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。③乙組實驗步驟3得到的溶液中含有Fe2＋而無Fe3＋，滴加新制氯水變紅是由于Fe2＋被氧化為Fe3＋，溶液隨后褪色，可能是由于Cl2將SCN－氧化，欲驗證此結論是否正確，可向溶液中重新滴加KSCN溶液，觀察是否重新出現(xiàn)紅色。若出現(xiàn)紅色，則假設成立，否則不成立。④B裝置溫度較高，若發(fā)生倒吸，則會造成玻璃管炸裂，因此可在裝置BC之間增加防倒吸裝置。