Question

【題目】某鐵紅涂料中添加有CuO或FeO中的一種，為探究添加物的成分設計如下實驗方案。

（1）請寫出實驗步驟、預期現象，對應的離子方程式。

（限選試劑：鐵粉、3mol/LH2SO4、0.1mol/L酸性KMnO4溶液、10%H2O2、KSCN溶液）

①_____________，②_____________，_____________，③___________，_____________

④操作步驟③中反應的離子方程式為____________。

（2）經分析該鐵紅涂料中有FeO，為測定鐵紅中鐵的質量分數，興趣小組的同學稱量11.6g該鐵紅涂料進行了如下實驗。

已知：氣體由草酸晶體受熱分解得到：H2C2O4·2H2O CO2↑+CO↑+3H2O。且除鐵紅外所用試劑均過量。

①裝置A、B中的試劑依次是_____、______。

②氣體通入后，接下來的操作是____，然后對C裝置加熱。

③實驗前后稱得D裝置增重8.8g，則此鐵紅中鐵的質量分數是___________。

Answer 1

【答案】 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 0.2 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 陰 2Cl－－2e－===Cl2↑ 屬鉻的活動性比銅的強且能和稀硫酸反應生成H2 金 金屬鉻易被稀硝酸鈍化

【解析】(1)氧化銅可以溶解于強酸溶液中，得到含有銅離子的鹽，加入足量鐵粉可以將金屬銅置換出來，據此可以檢驗固體是氧化銅，氧化亞鐵可以和強酸反應生成亞鐵鹽，能使高錳酸鉀褪色，據此可以檢驗固體中含有氧化亞鐵，

實驗方案設計為：

實驗操作	預期現象和結論
①加入足量的3molL-1H2SO4，充分振蕩．	樣品全部溶解
②取少許溶液于試管中，加入足量鐵粉，充分振蕩；再加入足量3molL-1H2SO4，充分振蕩．	試管中出現紅色固體，說明試樣中有CuO
③取少許溶液于試管中，逐滴加入0.01molL-1酸性KMnO4溶液	如果紫紅色褪去，發生的離子反應方程式為5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O說明試樣中有FeO；

故答案為：①3mol/LH2SO4；②向一支試管中加入足量鐵粉，充分振蕩；再加入足量3mol/LH2SO4，充分振蕩； 出現紅色固體；③向另一支試管中加入0.01mol/L酸性KMnO4溶液；紫紅色褪去；④5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；

(2)①草酸分解生成的氣體中含有二氧化碳和一氧化碳，C中發生一氧化碳與鐵紅的反應生成二氧化碳，D是吸收二氧化碳的裝置，通過D裝置的質量變化來測定的，因此需要除去加入C中氣體中的二氧化碳，并干燥，裝置A、B中的試劑依次是氫氧化鈉溶液和濃硫酸，故答案為：氫氧化鈉溶液；濃硫酸；

②一氧化碳具有可燃性，需要驗純，操作為用點燃的小木條靠近肥皂泡，直到肥皂泡安靜燃燒，一氧化碳純凈后才能對C裝置加熱，故答案為：用點燃的小木條靠近肥皂泡，直到肥皂泡安靜燃燒；

③實驗前后稱得D裝置增重8.8g，表示生成的二氧化碳為8.8g，物質的量為 =0.2mol，說明樣品中含有0.2molO元素，質量為0.2mol×16g/mol=3.2g，則此鐵紅中鐵的質量分數是 ×100%=72.41%，故答案為：72.41%。