Question

【题目】草酸亚铁晶体（化学组成为FeC2O4·2H2O）是一种淡黄色晶体粉末，是生产锂电池的原材料。已知FeC2O4·2H2O在300 ℃左右完全分解生成FeO、CO2、CO、H2O四种氧化物。某学习小组欲验证草酸亚铁晶体的分解产物。

I．甲组同学设计了如下实验装置：

（1）实验开始前，鼓入氮气的目的是____________。

（2）实验中，装置B中的现象是 。

（3）装置C中可观察到的现象是_________，由此可知草酸晶体分解的产物中有_______。

（4）设计实验验证装置A中黑色残留物不含有Fe3O4 （简要说明实验操作，现象和结论）。

II．乙组同学选用甲组实验中的装置A（接口用x表示）和下图所示的装置（可以重复选用）验证分解产物CO。

（5）乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为x→______g→h→a（用接口字母和“→”表示）。装置G反应管中盛有的物质是_______。能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_______。

（6）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________________。

Answer 1

【答案】

（1）排尽装置中的空气，以免生成的FeO被氧化（2分）

（2）白色固体变为蓝色（1分）

（3）有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊（2分） CO2（1分）

（4）取少量装置A中固体残留物于试管中，加入稀硫酸溶解，然后滴加KSCN溶液，溶液不显红色，说明固体残留物中不含有Fe3O4（2分）

（5）c→d→a→b→e→f（2分） CuO（氧化铜）（1分）

G中的粉末由黑色变为红色，其后的D中的石灰水变浑浊（2分）

（6）未对尾气进行处理，可造成环境污染（1分）

【解析】

试题分析：

（1）生成的氧化亚铁易被氧化，因此鼓入氮气的目的是排尽装置中的空气，以免生成的FeO被氧化。

（2）无水硫酸铜检验水，因此实验现象是白色固体变为蓝色。

（3）澄清石灰水变浑浊，说明有CO2产生，考虑到还有CO，因此实验现象是有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊。

（4）根据铁离子的性质检验四氧化三铁，即取少量装置A中固体残留物于试管中，加入稀硫酸溶解，然后滴加KSCN溶液，溶液不显红色，说明固体残留物中不含有Fe3O4。

（5）由装置A出来的气体含有CO2、CO，容易想到用灼热氧化铜来氧化CO，进而检验其产物CO2。但要注意到原产物中有CO2，故要设计除去CO2和验证CO2除尽的环节。最终确认连接顺序E（除CO2）、D（验证CO2被除尽）、F（干燥，这是气体进入加热装置的常规要求）、G（氧化CO）、D（验证G中生成的CO2来证明CO的存在），所以连接顺序是x→c→d→a→b→e→f→g→h→a。

（6）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。