Question

某研究小組利用下圖裝置探究溫度對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，反應產物均為黑色粉末（純凈物），兩組分別用產物進行以下實驗。

步驟	操作	甲組現象	乙組現象
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9圖裝置還可采取的改進措施是                                  。

 

Answer 1

【答案】

（15分）

（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，若出現紅色，則假設成立（其它合理答案均可得分）

④在裝置BC之間添加裝置E防倒吸（其它合理答案均可得分）

【解析】

（1）類比CaCO₃的煅燒分解，可推知MgCO₃分解生成MgO和CO₂

（2）因為后面要通過F檢驗CO與Fe₂O₃反應的產物CO₂，所以裝置C除去CO中的CO₂；尾氣中含有有毒氣體CO，采用點燃的方法可除去CO。

（3）①分析乙組現象，乙與鹽酸反應產生氣體，為Fe。

②分析甲組現象，可知甲組反應后含有+2價鐵和+3價鐵，為Fe₃O₄，與鹽酸反應生成Fe³⁺、Fe³⁺和H₂O，配平既得方程式。

③因為步驟4加入了新制氯水，能把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，遇SCN?變紅：新制氯水具有強氧化性，所以溶液褪色的原因可能是：新制氯水氧化了SCN?，檢驗方法是再加入KSCN溶液，若出現紅色，說明原來的SCN?被氧化，假設成立。

④因為CO₂易與NaOH反應，直接用導管通入可能發生倒吸，所以在裝置BC之間添加防倒吸裝置。

【考點定位】本題考查實驗裝置、實驗方法、實驗現象、產物的判斷以及方程式的書寫。