题目内容
【题目】草酸亚铁晶体是一种淡黄色粉末,常用于照相显影剂及制药工业,也是电池材料的制备原料。某化学兴趣小组对草酸亚铁晶体的一些性质进行探究。
(1)甲组同学用如图所示装置测定草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为ag。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置称重,记为b g。按图连接好装置进行实验。
a.打开K1和K2,缓缓通入N2; b.点燃酒精灯加热; c.熄灭酒精灯;d.冷却至室温;e.关闭K1和K2; f.称重A;g.重复上述操作,直至A恒重,记为cg。
①仪器B的名称是__________ ,通入N2的目的是___________。
②根据实验记录,计算草酸亚铁晶体化学式中的x =____________(列式表示);若实验时a、b次序对调,会使x值______________ (填“偏大” “无影响”或“偏小”)。
(2)乙组同学为探究草酸亚铁的分解产物,将(1)中已恒重的装置A接入图14所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后装置A中残留固体为黑色粉末。
①装置C、G中的澄清石灰水均变浑浊,说明分解产物中有____________(填化学式)。
②装置F中盛放的物质是___________(填化学式)。
③将装置A中的残留固体溶于稀盐酸,无气泡,滴入KSCN溶液无血红色,说明分解产物中A的化学式为________。
④写出草酸亚铁(FeC2O4)分解的化学方程式:______________________。
【答案】 球形干燥管 排除装置中的空气 偏小 CO2和CO CuO FeO FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑
【解析】考查实验方案设计与评价,(1)①根据仪器的特点,仪器B的名称为干燥管或球形干燥管;②加热后固体是Fe(C2O)4,其质量为(c-a)g,失去结晶水的质量为(b-c)g,因此有: ,即x= ;通入氮气的目的排除装置中空气,防止加热时空气中氧气把FeC2O4氧化,造成反应后固体质量增加,即结晶水的质量减小,x偏小;(2)①C和G中的澄清石灰水变浑浊,根据草酸亚铁的化学式,加热A和F时说明产生CO2,然后根据设计方案,推出A分解时产生CO2和CO;②装置F发生CO还原金属氧化物得到CO2,装置F盛放CuO或Fe2O3等;③加入盐酸无气泡,说明不含铁单质,滴入KSCN溶液无血红色,说明溶液中含有Fe2+,不含Fe3+,即分解产生的黑色粉末是FeO;③根据上述分析,分解的化学方程式为:FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑。