Question

【題目】三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于攝影和藍色印刷，它受熱易分解，為了驗證其氣態產物，某同學設計了如下實驗裝置：

(1)若實驗中，觀察到B、E中的溶液均變渾濁，則D中的現象是_______________________；

說明其氣態產物是________、________；為驗證另一種氣態產物，應在A、B之間增加的裝置為________。

(2)為了使實驗更安全、更嚴密，你認為該實驗設計需要如何改進？

①______________________________；

②__________________________________。

(3)固體產物中鐵元素不可能以＋3價形式存在，理由是___________________________。

現設計實驗，探究固體產物中鐵元素的存在形式。

①提出合理假設。

假設1：_________________________________；

假設2：_________________________________；

假設3：_________________________________。

②某學生設計實驗探究上述假設，除3%H2O2、蒸餾水外，還需要下列試劑中的____________________________。

限選試劑：濃硫酸、1.0 mol·L－1HNO3、1.0 mol·L－1鹽酸、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(或變淺) CO2 CO 盛有無水CuSO4的干燥管

(2)①在B裝置之前加一個防倒吸裝置 ②在C裝置后增加一個檢驗二氧化碳是否除盡的裝置(或盛有澄清石灰水的試管)

(3)有還原性氣體CO生成，能將三價鐵還原，故不可能有三價鐵存在

①鐵元素的存在形式為Fe單質 鐵元素的存在形式為FeO 鐵元素的存在形式為Fe與FeO的混合物

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

【解析】(1)B中溶液變渾濁說明氣態產物中有CO2，E中溶液變渾濁說明CO被酸性高錳酸鉀溶液氧化為CO2，故D中的現象是溶液褪色或變淺，從而可說明氣態產物中有CO；另一種氣態產物是H2O，其驗證方法是將A中產生的氣體通過盛有無水CuSO4的干燥管。(2)從安全角度考慮應在B裝置前加一個防倒吸裝置，從嚴密性角度考慮，要在C裝置后增加一個檢驗CO2是否除盡的裝置。(3)①由于反應過程中有CO生成，能還原三價的鐵，故固體產物中無三價鐵，其成分可能有三種情況：Fe、FeO、Fe和FeO。②探究固體產物中鐵元素的存在形式，可以將固體產物放入足量的0.1 mol·L－1的CuSO4溶液中攪拌使其充分反應，然后過濾洗滌沉淀，再加入足量的1.0 mol·L－1的鹽酸，若溶液中有不溶的紅色物質，則說明固體產物中含有Fe(發生反應為Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu)，向溶液中加入20%KSCN溶液，不變紅色，然后再向溶液中滴加雙氧水，若變紅色，則說明固體產物中含有FeO。