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)铁粉为黑色

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

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)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。

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)

练习册系列答案
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水电解反应:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)

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②200℃达到平衡时体系的总压强为p,该反应平衡常数的计算式为________________(不必化简,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

(4)一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反应。

①已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为-394 kJ·mo1-l、-242 kJ·mo1-l,Bosch反应的ΔH=__________ kJ·mo1-l。(生成焓指一定条件下由对应单质生成1mol 化合物时的反应热)

②一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动,原因是______________________________

③新方案的优点是_________________________

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