Question

13．利用下图装置探究温度对氨气还原Fe₂O₃的影响（固定装置略）．

完成下列填空：
（1）实验时A中有大量紫红色的烟气，烟气的主要成份是NH₃、H₂、I₂、HI，在上图装置中，碱石灰的作用是吸收混合气体中的HI；
（2）装置B中，Zn会与I₂发生反应，其反应化学方程式Zn+I₂═ZnI₂
-；
（3）按上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C加热，反应产物均为黑色粉末  （纯净物），两组分别用各自的产物进行以下探究，完成下列填空：

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KSCN溶液	变红	无明显变化
3	向步骤2溶液中滴加新制氯水	红色先变深后褪去	先变红后也褪色

?乙组得到的黑色粉末是Fe；?步骤1甲组中反应的离子方程式为Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；
（4）若装置C中反应后的固体是Fe₂O₃和FeO组成的混合物．为确定其组成，取样品7.84克，在加热   条件下通入足量的氨气，完全反应后，停止加热，Fe₂O₃和FeO都被还原为Fe，反应管中铁粉冷却后，称得质量为5.6克，则混合物中Fe₂O₃和FeO的物质的量之比为2：1．

Answer 1

分析 （1）混合气体中含有碘化氢，用碱石灰可以吸收碘化氢；
（2）装置B中锌的作用是吸收碘蒸气，反应方程式：Zn+I₂═ZnI₂；
（3）利用黑色固体可溶于盐酸并产生气体，结合“原子守恒”判断乙组黑色粉末组成；Fe₂O₃被还原得到黑色固体为Fe₃O₄，由此可写出反应的离子方程式；
（4）氧化物样品质量为7.84克，还原成铁粉质量为5.6克，设出氧化铁和氧化亚铁的物质的量，分别根据铁的质量、总质量列式计算即可．

解答 解：（1）混合气体的碘化氢会干扰实验，则C装置中的碱石灰作用是吸收混合气体中的碘化氢，
故答案为：吸收混合气体中的HI；
（2）装置B的作用是吸收碘蒸气，锌与碘单质反应生成碘化锌，反应的化学方程式为：Zn+I₂═ZnI₂，
故答案为：Zn+I₂═ZnI₂；
（3）利用黑色固体可溶于盐酸并产生气体，结合“原子守恒”可知用酒精喷灯的乙组实验得到的固体为Fe；
根据甲组现象可知，Fe₂O₃与氨气在酒精灯加热的条件下，Fe₂O₃被还原得到黑色固体为Fe₃O₄，四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，反应的离子方程式为：Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，
故答案为：Fe；Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；
（4）设氧化铁的物质的量为x，氧化亚铁的物质的量为y，则：160x+72y=7.84、（2x+y）×56=5.6，
联立解得：x=0.04mol、y=0.02mol，
则混合物中Fe₂O₃和FeO的物质的量之比为：0.04mol：0.02mol=2：1，
故答案为：2：1．

点评 本题考查性质实验方案的设计与评价，题目难度中等，注意掌握铁离子、亚铁离子的检验方法、混合物反应的计算及性质实验方案的设计与评价原则，试题综合性较强，注意正确理解、分析题中信息，试题培养了学生的分析能力及化学实验、化学计算能力．