Question

（15分）某化學(xué)研究小組探究無(wú)水三草酸合鐵酸鉀K₃[Fe(C₂O₄)₃]受熱分解的產(chǎn)物，并對(duì)所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行驗(yàn)證，按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持儀器已略去）。

（1）連接好裝置后，加入藥品前，應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是________________(填操作名稱(chēng))。

（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)�，過(guò)一段時(shí)間以后，加熱反應(yīng)管A和E ，待反應(yīng)完全后，停止加熱，仍繼續(xù)通氮?dú)猓�直到反�?yīng)管冷卻。停止加熱前是否需要先斷開(kāi)A、B的連接處和E、F的連接處？為什么？_______________________________________________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)中觀察到B中澄清石灰水變渾濁，則說(shuō)明氣體產(chǎn)物中有           （寫(xiě)化學(xué)式）。

能證明分解產(chǎn)物中有CO氣體生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                                 。

（4）該小組同學(xué)查閱資料后得知，固體產(chǎn)物中不存在+3價(jià)Fe元素，而鹽類(lèi)物質(zhì)只有K₂CO₃。

① 驗(yàn)證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是                     ，現(xiàn)象是               。

② 研究小組為探究鐵元素的存在形式，取A中充分反應(yīng)后所得固體于試管中，加入足量蒸餾水，過(guò)濾、洗滌、干燥得到黑色粉末，取4.4g黑色粉末溶于足量稀硝酸中，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO氣體1.12L通過(guò)計(jì)算判斷黑色粉末的成分為          （寫(xiě)化學(xué)式）。寫(xiě)出黑色粉末溶于足量稀硝酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                       。

 

Answer 1

【答案】

（1）檢查裝置的氣密性（1分）

     （2）不需要 （1分）  因?yàn)镹₂不斷通入，B、F瓶溶液不會(huì)倒吸。（1分）

     （3）CO₂ （1分）    E中黑色固體變成紅色，F(xiàn)中溶液變渾濁 （2分）    

（4）①焰色反應(yīng)（2分）    透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃觀察到紫色火焰 （1分）

     ②FeO 和Fe     3FeO +10H⁺ +NO₃^－=3Fe³⁺+NO↑+5H₂O   

Fe+4H⁺ +NO₃^－=Fe³⁺+NO↑+2H₂O  （每空2分）

【解析】（1）連接好裝置后，加入藥品前，應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是必須檢驗(yàn)裝置的氣密性。

（2）由于氮?dú)獬掷m(xù)的不斷通入，而氮?dú)馐遣蝗苡谒�的，所以不�?huì)造成溶液的倒吸，因此沒(méi)有必要斷開(kāi)A、B的連接處和E、F的連接處。

（3）因?yàn)镃O₂能使澄清的石灰水變混濁，所以如果實(shí)驗(yàn)中觀察到B中澄清石灰水變渾濁，則說(shuō)明氣體產(chǎn)物中有CO₂。CO具有還原性，能把氧化銅還原生成紅色的銅，而CO則被氧化生成CO₂，CO₂能使澄清的石灰水變混濁，據(jù)此可以判斷。

（4）①檢驗(yàn)鉀元素常用焰色反應(yīng)，但觀察鉀元素的焰色反應(yīng)需要透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃觀察。

②NO的物質(zhì)的量是0.05mol，則轉(zhuǎn)移電子是0.05mol×3＝0.15mol。如果是鐵，則鐵是0.05mol，

質(zhì)量是0.05mol×56g/mol＝2.8g。如果是氧化亞鐵，則其物質(zhì)的量是0.15mol，質(zhì)量是0.15mol

×72g/mol＝10.8g。由于物質(zhì)總共是4.4g，所以應(yīng)該是FeO 和Fe的混合物。和硝酸反應(yīng)的方程

式為3FeO +10H⁺ +NO₃^－=3Fe³⁺+NO↑+5H₂O、Fe+4H⁺ +NO₃^－=Fe³⁺+NO↑+2H₂O。