Question

【題目】（三草酸合鐵酸鉀晶體）為翠綠色晶體，可用于攝影和藍色印刷，110℃失去結晶水，230℃分解。某化學研究小組對受熱分解生成的氣體產物和固體產物進行探究。

實驗I：探究實驗所得的氣體產物，按下圖裝置進行實驗（夾持儀器已略去，部分裝置可重復使用）。

（1）實驗室常用飽和和飽和的混合液制，反應的化學方程式為_____________。

（2）裝置的連接順序為：A→__→__→__→__→__→F（填各裝置的字母代號）。

（3）檢查裝置氣密性后，先通一段時間，其目的是________，實驗結束時熄滅A、C兩處的酒精燈，繼續通至常溫，其目的是__________。

（4）實驗過程中觀察到F中的溶液變渾濁，C中有紅色固體生成，則氣體產物____（填化學式）。

（實驗二）分解產物中固體成分的探究

（5）定性實驗：經檢驗，固體成分含有。

定量實驗：將固體產物加水溶解、過濾洗滌、干燥，得到含鐵樣品。完成上述實驗操作，需要用到下列儀器中的__________（填儀器編號）。

設計下列三種實驗方案分別對該含鐵樣品進行含量的測定

（甲方案）

（乙方案）

（丙方案）

你認為以上方案中可以確定樣品組成的有_____________方案。

（6）經測定產物中，寫出分解的化學方程式_________。

Answer 1

【答案】NH4Cl + NaNO2N2↑+ NaCl +2H2O B F D E C 排出裝置中的空氣，防止空氣中的O2和CO2干擾實驗結果 防止F中溶液倒吸進入C中 ①②⑤⑦ 甲、乙

【解析】

⑴實驗室常用飽和NH4Cl和飽和NaNO2的混合液制N2。

⑵利用C裝置的無水硫酸銅粉末檢驗水蒸氣，再利用F裝置檢驗CO2，用D裝置除去多余的CO2，用E裝置干燥CO氣體，利用D裝置中灼熱的CuO和F裝置澄清石灰水檢驗CO。

⑶先通一段時間N2，排盡裝置中的空氣，實驗結束時，先熄滅A、C兩裝置中的酒精燈，再通入N2至室溫。

⑷實驗過程中觀察到F中的溶液都變渾濁，說明生成的氣體含二氧化碳，C中有紅色固體生成，說明氣體中含一氧化碳還原氧化銅生成二氧化碳和銅。

⑸①溶解過濾時需要用到的儀器主要用燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺；

②【甲方案】ag樣品加入足量稀硝酸攪拌溶液，加入足量NaOH溶液攪拌、過濾、洗滌、烘干、灼燒得固體bg，bg為氧化鐵，結合鐵元素守恒可以計算鐵的含量；【乙方案】ag樣品加入足量稀硝酸攪拌，測量氣體體積測得氣體體積VmL(標況)，氣體為一氧化氮，一氧化氮是FeO、Fe和稀硝酸反應生成，能測定鐵元素含量；【丙方案】ag樣品加入足量稀硝酸溶液配制250mL溶液，每次取25mL溶液用酸性KMnO4溶液滴定，三次平均消耗0.1molL1酸性KMnO4溶液VbmL，該過程中足量稀硝酸會把FeO、Fe氧化生成鐵離子，鐵離子不能用高錳酸鉀溶液反應測定，故丙不能測定。

⑹經測定產物中，假設生成的FeO、Fe物質的量分別為1mol，則得到電子為1mol+3mol=4mol，草酸根中碳部分變為+4價，部分變為+2價，2mol生成3mol K2CO3，失去3mol電子，根據得失電子守恒9mol碳元素中5mol碳失去電子5mol電子，4mol碳得到4mol電子。

⑴實驗室常用飽和NH4Cl和飽和NaNO2的混合液制N2，反應的化學方程式為NH4Cl + NaNO2N2↑+ NaCl +2H2O；故答案為：NH4Cl + NaNO2N2↑+ NaCl +2H2O。

⑵利用C裝置的無水硫酸銅粉末檢驗水蒸氣，再利用F裝置檢驗CO2，用D裝置除去多余的CO2，用E裝置干燥CO氣體，利用D裝置中灼熱的CuO和F裝置澄清石灰水檢驗CO，則根據氣體流向連接裝置的順序為：A→B →F→D→E →C→F；故答案為：B；F；D；E；C。

⑶先通一段時間N2，排盡裝置中的空氣，防止空氣中的O2和CO2干擾實驗。實驗結束時，先熄滅A、C兩裝置中的酒精燈，再通入N2至室溫，目的是防止壓強減小，F裝置中的溶液倒吸；故答案為：排出裝置中的空氣，防止空氣中的和干擾實驗結果；防止F中溶液倒吸進入C中。

⑷實驗過程中觀察到F中的溶液都變渾濁，說明生成的氣體含二氧化碳，C中有紅色固體生成，說明氣體中含一氧化碳還原氧化銅生成二氧化碳和銅，則氣體產物是CO2、CO；故答案為：CO2、CO。

⑸①定量實驗：將固體產物加水溶解、過濾洗滌、干燥，得到含鐵樣品，溶解過濾時需要用到的儀器主要用燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺；故答案為：①②⑤⑦。

②【甲方案】ag樣品加入足量稀硝酸攪拌溶液，加入足量NaOH溶液攪拌、過濾、洗滌、烘干、灼燒得固體bg，bg為氧化鐵，結合鐵元素守恒可以計算鐵的含量；【乙方案】ag樣品加入足量稀硝酸攪拌，測量氣體體積測得氣體體積VmL(標況)，氣體為一氧化氮，一氧化氮是FeO、Fe和稀硝酸反應生成，能測定鐵元素含量；【丙方案】ag樣品加入足量稀硝酸溶液配制250mL溶液，每次取25mL溶液用酸性KMnO4溶液滴定，三次平均消耗0.1molL1酸性KMnO4溶液VbmL，該過程中足量稀硝酸會把FeO、Fe氧化生成鐵離子，鐵離子不能用高錳酸鉀溶液反應測定，故丙不能測定；故答案為：甲、乙。

⑹經測定產物中，假設生成的FeO、Fe物質的量分別為1mol，則得到電子為1mol+3mol=4mol，草酸根中碳部分變為+4價，部分變為+2價，2mol生成3mol K2CO3，失去3mol電子，根據得失電子守恒9mol碳元素中5mol碳失去電子5mol電子，4mol碳得到4mol電子，依次分解的化學方程式；故答案為：。