Question

碱式碳酸铁的组成可表示为xFe₂（CO₃）₃•yFe（OH）₃•zH₂O．某化学兴趣小组完成以下实验目的：

（1）探究碱式碳酸铁完全分解后的残留固体是否可使乙醇（已知乙醇的沸点为78℃）发生去氢氧化，并检验反应产物．如图已装配好一套装置，回答下列问题：

①该装置用于进行实验需加热的仪器有（选填序号字母）　　；

②若在试管A中观察粉末由红色变成黑色，试管D银氨溶液中观察到试管壁内产生银镜，可以得出的结论是　　；写出A中发生的化学方程式　　；

③为确保反应物有较高的利用率，且使装置中气流平稳，应对C部分进行的改进　　．

（2）请从上图中选择适当的装置采用氢气还原法测定碱式碳酸铁组成：

①如何检验E装置的气密性？　　；

②该兴趣小组的同学设计的实验装置连接顺序为：E→G→G→I→G→F→H，则：第1、3次使用G装置的作用分别是　　，　　；H装置的作用是　　．

Answer 1

考点：

性质实验方案的设计；探究物质的组成或测量物质的含量．

专题：

实验探究和数据处理题．

分析：

（1）碱式碳酸铁完全分解后的残留固体是Fe₂O₃，它能够起到催化剂的作用，使乙醇发生脱氢氧化反应，为确保反应物有较高的利用率，且使装置中气流平稳，提供乙醇气体的装置C应采用水浴加热，产生的乙醛通入D中进行银镜反应需要进行水浴加热；

（2）①气密性的检验采用“液面差法”；

②根据连接顺序分析三次G装置的作用是：第一次用水除氢气中的HCl气体；第二次用浓硫酸干燥氢气；第三次用浓硫酸吸收反应生成的水蒸气．H装置的作用是防止空气中的水和CO₂干扰测定．

解答：

解：（1）①碱式碳酸铁完全分解需要加热条件，提供乙醇气体的装置C应采用水浴加热，产生的乙醛通入D中进行银镜反应需要进行水浴加热，故答案为：A、B、C；

②碱式碳酸铁加热分解后的残留固体是Fe₂O₃，它能够起到催化剂的作用，使乙醇发生脱氢氧化反应，在试管A中观察粉末由红色变成黑色，即碱式碳酸铁分解的过程，试管D银氨溶液中观察到试管壁内产生银镜，即产生的醛的银镜反应，可以得出：残留固体（Fe₂O₃）可使乙醇发生去氢氧化，即3CH₃CH₂OH+Fe₂O₃3CH₃CHO+2Fe+3H₂O，

故答案为：残留固体（Fe₂O₃）可使乙醇发生去氢氧化；3CH₃CH₂OH+Fe₂O₃3CH₃CHO+2Fe+3H₂O；

③为确保反应物有较高的利用率，且使装置中气流平稳，提供乙醇气体的装置C应采用水浴加热，故答案为：水浴加热，温度计控温78℃或略大于78℃；

（2）①气密性的检验采用“液面差法”，具体操作是：关闭活塞a，往长颈漏斗中加入蒸馏水，静置片刻，如果长颈漏斗中水柱不下降，说明气密性良好，

故答案为：关闭活塞a，往长颈漏斗中加入蒸馏水，静置片刻，如果长颈漏斗中水柱不下降，说明气密性良好；

②根据连接顺序分析三次G装置的作用是：第一次用水除氢气中的HCl气体；第二次用浓硫酸干燥氢气；第三次用浓硫酸吸收反应生成的水蒸气．H装置的作用是防止空气中的水和CO₂干扰测定，故答案为：除氢气中的HCl气体；吸收反应生成的水蒸气；防止空气中的水和CO₂干扰测定．

点评：

本题是一道实验方案的设计探究题，考查学生分析和解决问题的能力，难度较大．