题目内容
【题目】某研究小组利用如图装置探究温度对一氧化碳还原氧化铁的影响。
(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、乙组用酒类喷灯对装置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Fe2+与K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀。
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__________________________________。
【答案】MgO、CO2 除CO2 点燃 Fe Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+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(其他合理答案均可) 在装置BC之间添加装置E防倒吸(其他合理答案均可)
【解析】
(1)MgCO3受热分解的产物为氧化镁和二氧化碳;
(2) 装置C为洗气瓶,需要洗去一氧化碳中的CO2;CO为有毒气体,需要点燃处理;
(3)①铁粉为黑色;
②四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水;
③Fe2+被氯气氧化为Fe3+,Fe3+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;
④由于B装置加热后温度上升,实验装置内压强会有变化,C装置为洗气装置,会产生倒吸;
(1)MgCO3受热分解的产物为氧化镁和二氧化碳,因此加热分解得分解产物为:MgO、CO2;综上所述,本题答案是:MgO、CO2。
(2)装置C为洗气瓶,由于B装置中发生反应Zn+CO2=ZnO+CO,由于有CO2掺杂在CO里,故需要洗气瓶将CO2除去。由于D装置中发生反应Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,CO2被澄清石灰水吸收,则尾气为CO,气体有毒,点燃后生成无毒的CO2,故需要点燃处理。
综上所述,本题答案是:除CO2 ;点燃 。
(3)①由乙组的现象可知,步骤1中,发生的反应为Fe+2HCl=H2↑+FeCl2,故乙组得到的黑色粉末为Fe;综上所述,本题答案是:Fe。
②由甲组现象可知,甲组得到的产物为四氧化三铁,四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,故步骤1中的离子反应式为:Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O;综上所述,本题答案是:Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O。
③乙组步骤3得到的溶液中含有的是Fe2+,在步骤4中被氯水氧化后生成Fe3+,Fe3+在KSCN溶液中会发生显色反应,故溶液显红色;溶液褪色是因为SCN-被Cl2氧化,若向溶液中继续加入过量KSCN溶液,若出现红色,则假设成立;
综上所述,本题答案是:Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+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(其他合理答案均可)。
④由于B装置加热后温度上升,实验装置内压强会有变化,且C装置为洗气装置,有液体,故在BC之间加入装置E,防止C装置发生倒吸,保护实验安全进行。
综上所述,本题答案是:在装置BC之间添加装置E防倒吸(其他合理答案均可)。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)