Question

16．草酸亚铁晶体的化学式为FeC₂O₄•2H₂O，它是一种淡黄色结晶粉末，有轻微刺激性，加热时可发生如下分解反应：FeC₂O₄•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO₂↑+CO↑+2H₂O
（1）请你用图中提供的仪器（可以重复选用，但每种仪器至少选用一次），选择必要的试剂[供选择的试剂：NaOH溶液、澄清石灰水、饱和碳酸钠溶液、CuO、无水硫酸铜、酸性高锰酸钾溶液]，设计一个实验，检验FeC₂O₄•2H₂O加热时分解产生的气态产物（包括水蒸气）（部分加热装置和夹持仪器在图中略去）．在答题卡上填写表格（可以不用填满，也可以补充）．

仪器符号	仪器中所加物质	作用
A	草酸亚铁晶体	加热草酸亚铁晶体得到气体产物
D	NaOH溶液

（2）按照题目提供的装置和要求设计的实验明显存在的一个不足是未对尾气进行处理，可造成环境污染．
（3）反应结束后，在A装置试管中有黑色固体粉末（混合物）产生，倒出时存在燃烧现象，产生上述现象的可能原因是FeC₂O₄•2H₂O分解产生的CO将部分FeO还原为粉末状的单质铁，铁粉被空气中的氧气氧化而燃烧．

Answer 1

分析 （1）FeC₂O₄•2H₂O加热时分解产生的气态产物有水蒸气、CO₂、CO，检验产生的气态产物时，可以先用无水硫酸铜检验水，然后通过澄清石灰水检验二氧化碳，再用氢氧化钠溶液除去二氧化碳，再通过灼热的氧化铜，将生成的气体再通过澄清石灰水，检验CO与氧化铜反应生成的二氧化碳，据此答题；
（2）照题目提供的装置和要求设计的实验没有尾气吸收装置，而一氧化碳有毒，会污染空气；
（3）在A装置试管中有黑色固体粉末有可能是被还原出来的铁粉，铁粉被空气中的氧气氧化而燃烧，据此答题；

解答 解：（1）FeC₂O₄•2H₂O加热时分解产生的气态产物有水蒸气、CO₂、CO，检验产生的气态产物时，可以先用无水硫酸铜检验水，然后通过澄清石灰水检验二氧化碳，再用氢氧化钠溶液除去二氧化碳，再通过灼热的氧化铜，将生成的气体再通过澄清石灰水，检验CO与氧化铜反应生成的二氧化碳，所以设计的实验为

仪器符号	仪器中所加物质	作用
A	草酸亚铁晶体	加热草酸亚铁晶体得到气体产物
C	无水硫酸铜	检验H2O
D	澄清石灰水	检验CO2
D	NaOH溶液	除去未反应的CO2
D	澄清石灰水（无此步不扣分）	检验CO2是否已除尽
B	CuO	CO与CuO反应生成CO2
D	澄清石灰水	检验CO与CuO反应生成的CO2

，
故答案为：

仪器符号	仪器中所加物质	作用
A	草酸亚铁晶体	加热草酸亚铁晶体得到气体产物
C	无水硫酸铜	检验H2O
D	澄清石灰水	检验CO2
		除去未反应的CO2
D	澄清石灰水（无此步不扣分）	检验CO2是否已除尽
B	CuO	CO与CuO反应生成CO2
D	澄清石灰水	检验CO与CuO反应生成的CO2

；
（2）按照题目提供的装置和要求设计的实验没有尾气吸收装置，而一氧化碳有毒，会污染空气，
故答案为：未对尾气进行处理，可造成环境污染；
（3）因为FeC₂O₄•2H₂O分解产生的CO将部分FeO还原为粉末状的单质铁，所以在A装置试管中有黑色固体粉末有可能是被还原出来的铁粉，铁粉被空气中的氧气氧化而燃烧，
故答案为：FeC₂O₄•2H₂O分解产生的CO将部分FeO还原为粉末状的单质铁，铁粉被空气中的氧气氧化而燃烧．

点评 本题考查了铁及其化合物性质的实验验证和实验设计，灵活运用实验基本操作是解题关键，题目难度较大．