Question

某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe₂O₃的影响(固定装置略)。

(1)MgCO₃的分解产物为________。
(2)装置C的作用是_____________________________________________________，
处理尾气的方法为_______________________________________________________。
(3)将研究小组分为两组，按如图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)。两组分别用产物进行以下实验：
(已知：Fe^2＋与K₃[Fe(CN)₆]反应产生蓝色沉淀)。

步骤	操作	甲组现象	乙组现象
1	取黑色粉末加入稀盐酸	溶解，无气泡	溶解，有气泡
2	取步骤1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液	蓝色沉淀	蓝色沉淀
3	取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液	变红	无现象
4	向步骤3溶液中滴加新制氯水	红色褪去	先变红，后褪色

 
①乙组得到的黑色粉末是________。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为__________________________________________。
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为_______________________________________，
溶液褪色可能的原因及其验证方法为______________________________________
④从实验安全考虑，题图装置还可采取的改进措施是__________________________

Answer 1

(1)MgO、CO₂　(2)除CO₂　点燃
(3)①Fe　②Fe₃O₄＋8H^＋=2Fe^3＋＋Fe^2＋＋4H₂O　③Fe^2＋被氧化为Fe^3＋，Fe^3＋遇SCN^－显红色　假设SCN^－被Cl₂氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出现红色，则假设成立(其他合理答案即可)　④在装置BC之间添加装置E防倒吸(其他合理答案均可)

本题考查CO与氧化铁反应的探究实验，意在考查考生对化学实验的设计与评价能力。(1)MgCO₃的分解类似于CaCO₃。(2)Zn粉与CO₂反应制备CO时，CO₂可能过量，C中氢氧化钠溶液可将过量的CO₂除去。尾气中的CO会污染空气，可用点燃的方法除去。(3)①根据表格中的信息可知，甲、乙两组实验所得黑色固体分别是Fe₃O₄、Fe。②Fe₃O₄可视为FeO·Fe₂O₃。FeO、Fe₂O₃与盐酸反应的化学方程式分别为FeO＋2HCl=FeCl₂＋H₂O、Fe₂O₃＋6HCl=2FeCl₃＋3H₂O，叠加得Fe₃O₄＋8HCl=FeCl₂＋2FeCl₃＋4H₂O，改写成离子方程式为Fe₃O₄＋8H^＋=2Fe^3＋＋Fe^2＋＋4H₂O。③乙组实验步骤3得到的溶液中含有Fe^2＋而无Fe^3＋，滴加新制氯水变红是由于Fe^2＋被氧化为Fe^3＋，溶液随后褪色，可能是由于Cl₂将SCN^－氧化，欲验证此结论是否正确，可向溶液中重新滴加KSCN溶液，观察是否重新出现红色。若出现红色，则假设成立，否则不成立。④B装置温度较高，若发生倒吸，则会造成玻璃管炸裂，因此可在装置BC之间增加防倒吸装置。