Question

【題目】某研究小組利用下圖裝置探究CO還原Fe2O3所得到的一種黑色粉末的成分(固定裝置略去）。（已知：Fe2＋遇到K3[Fe(CN)6]溶液生成藍色沉淀)

請回答問題：
（1）按氣流方向，各儀器接口從左到右的連接順序為:
i→→→g→h→→→j → k→ →。（填字母編號）
（2）證明Fe2O3己被還原的現象是。
（3）研究小組對黑色粉末的成分提出下列猜想：
【猜想一】黑色粉末的成分可能是Fe。
【猜想二】黑色粉末的成分可能是FeO。
【猜想三】黑色粉末的成分可能是。
設計并完成實驗如下:

步驟	操作	現象
Ⅰ	加入稀鹽酸	溶解，無氣泡
Ⅱ	取步驟1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液	藍色沉淀
Ⅲ		變紅

①根據實驗現象，則猜想成立。
②研究小組又向步驟3的溶液中滴加新制氯水，發現溶液紅色褪去。可能的原因及驗證方法為。
（4）上述裝置還有不妥之處，改進措施為。

Answer 1

【答案】
（1）c；d；a；b；f；e
（2）F中的固體由紅棕色變黑色，C中溶液變渾濁。
（3）Fe3O4；取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液；三；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（其他合理答案均可得分）
（4）在整套裝置的尾氣出口處，放置一燃著的酒精燈（或用導管將尾氣引至C處酒精燈點燃）（其他合理答案均可得分）
【解析】(1) 用CO還原Fe2O3 ， 根據題干裝置，可以由碳酸氫鈉受熱分解生成二氧化碳，通過濃硫酸干燥后與碳反應生成CO，再通過堿石灰除去未反應的二氧化碳，最后與樣品反應，生成的二氧化碳用出去的澄清的石灰石檢驗。按氣流方向，各儀器接口從左到右的連接順序為:i→c→d→g→h→a→b→j → k→f→e，所以答案是：c；d ；a；b；f ；e；
(2)證明Fe2O3已被還原的現象是F中的固體由紅棕色變黑色，C中溶液變渾濁，所以答案是：F中的固體由紅棕色變黑色，C中溶液變渾濁；(3)根據反應后得到的黑色粉末的顏色，黑色粉末的成分可能是Fe、FeO、Fe3O4 ， 所以答案是：Fe3O4；
(3)根據實驗目的，需要檢驗鹽酸溶解后的溶液中是否存在鐵離子和亞鐵離子，因此步驟3為取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液，所以答案是：取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液；①根據實驗現象，步驟1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀，說明含有亞鐵離子，溶液變紅，證明含有鐵離子，說明猜想三成立，所以答案是：三；②研究小組又向步驟3的溶液中滴加新制氯水，發現溶液紅色褪去。可能的原因是SCN－被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出現紅色,則假設成立，所以答案是：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；
(4)尾氣中含有一定量的CO，會污染空氣，改進措施為在整套裝置的尾氣出口處，放置一燃著的酒精燈，所以答案是：在整套裝置的尾氣出口處，放置一燃著的酒精燈。
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解化學實驗操作的先后順序的相關知識，掌握化學實驗順序遵循：“從下往上”原則；“從左到右”原則；先“塞”后“定”原則；“固體先放”原則；“液體后加”原則；先驗氣密性（裝入藥品前進行）原則；后點酒精燈（所有裝置完畢后再點酒精燈）原則．