Question

【題目】水合草酸亞鐵（FeC2O4·xH2O）是生產鋰電池的原料，難溶于水，受熱易分解。某化學興趣小組對草酸亞鐵的一些性質進行探究。回答下列問題：

（1）實驗室用硫酸亞鐵溶液和草酸制備水合草酸亞鐵，反應的化學方程式是_________。

（2）將水合草酸亞鐵溶于適量鹽酸。分別取2 mL此溶液于3支試管中，進行實驗：

①第一支試管中加入幾滴KSCN溶液，溶液不變紅；

②第二支試管中加入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀；

③第三支試管中加入幾滴酸性KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去。

上述實驗能證明水合草酸亞鐵中存在Fe2+的是_________（填編號）。

（3）為測定水合草酸亞鐵中結晶水含量，將石英玻璃管（帶兩端開關K1和K2）（設為裝置A）稱重，記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為m2 g。按下圖連接好裝置進行實驗。

驗步驟如下：a.打開K1和K2，緩緩通入N2；b.加熱裝置A一段時間；c.停止加熱，冷卻到室溫；d.關閉K1和K2，稱量A；e.重復上述步驟，直至A恒重，記為m3 g。

①步驟b至步驟c繼續通入N2的目的是 ________________。

②根據實驗數據記錄，計算水合草酸亞鐵化學式中結晶水數目x＝______（列式表示）。

（4）為探究草酸亞鐵的分解產物，將（3）中已恒重的裝置A接入下圖所示部分的裝置（可重復選用）進行實驗。打開K1和K2，緩緩通入N2，充分加熱。實驗后石英玻璃管中固體僅殘留一種有磁性的黑色化合物。

①寫出草酸亞鐵受熱分解的化學方程式____________。

②實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、____________。

Answer 1

【答案】 FeSO4+H2C2O4+xH2O＝FeC2O4·xH2O↓+H2SO4 ② 將裝置A中的水蒸氣帶走；同時防止FeC2O4冷卻時被氧化 3FeC2O4 ＝ Fe3O4 + 4CO↑+ 2CO2↑ C E (C) F G C H

【解析】（1）硫酸亞鐵溶液和草酸反應的化學方程式是FeSO4+H2C2O4+xH2O＝FeC2O4·xH2O↓+H2SO4；（2）①向試管中加入幾滴KSCN溶液，溶液不變紅，不能說明肯定存在Fe2+；向試管中加入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀，說明肯定存在Fe2+；草酸根離子、Fe2+均能與紫紅色酸性KMnO4溶液反應，不能說明肯定存在Fe2+；故答案選②。（3）①在無氧環境中進行反應，防止FeC2O4冷卻時被氧化，同時將裝置A中的水蒸氣轉移出A裝置；②m(H2O)=(m3-m1)g，m(FeC2O4)= (m2-m3)g，

FeC2O4·xH2O= FeC2O4 + xH2O

144 18x中

(m2-m3)g (m3-m1)g 得到x=

（4）①由于分解后有磁性的黑色化合物生成，該化合物為Fe3O4，鐵元素化合價有變化，說明分解過程中發生了氧化還原反應，化學方程式為：3FeC2O4 ＝ Fe3O4 + 4CO↑+ 2CO2↑；②生成的氣體先通過澄清石灰水來證明二氧化碳的存在，再通過濃的氫氧化鈉吸收二氧化碳，再通過澄清石灰水來證明二氧化碳已吸收完全，氣體經干燥灼熱的氧化銅，將產生后氣體澄清石灰水來證明又生成了二氧化碳，最后進行尾氣處理；依次連接的合理順序為A、C E (C) F G C H。