Question

【题目】水合草酸亚铁（FeC2O4·xH2O）是生产锂电池的原料，难溶于水，受热易分解。某化学兴趣小组对草酸亚铁的一些性质进行探究。回答下列问题：

（1）实验室用硫酸亚铁溶液和草酸制备水合草酸亚铁，反应的化学方程式是_________。

（2）将水合草酸亚铁溶于适量盐酸。分别取2 mL此溶液于3支试管中，进行实验：

①第一支试管中加入几滴KSCN溶液，溶液不变红；

②第二支试管中加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；

③第三支试管中加入几滴酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去。

上述实验能证明水合草酸亚铁中存在Fe2+的是_________（填编号）。

（3）为测定水合草酸亚铁中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。

验步骤如下：a.打开K1和K2，缓缓通入N2；b.加热装置A一段时间；c.停止加热，冷却到室温；d.关闭K1和K2，称量A；e.重复上述步骤，直至A恒重，记为m3 g。

①步骤b至步骤c继续通入N2的目的是 ________________。

②根据实验数据记录，计算水合草酸亚铁化学式中结晶水数目x＝______（列式表示）。

（4）为探究草酸亚铁的分解产物，将（3）中已恒重的装置A接入下图所示部分的装置（可重复选用）进行实验。打开K1和K2，缓缓通入N2，充分加热。实验后石英玻璃管中固体仅残留一种有磁性的黑色化合物。

①写出草酸亚铁受热分解的化学方程式____________。

②实验装置中，依次连接的合理顺序为A、____________。

Answer 1

【答案】 FeSO4+H2C2O4+xH2O＝FeC2O4·xH2O↓+H2SO4 ② 将装置A中的水蒸气带走；同时防止FeC2O4冷却时被氧化 3FeC2O4 ＝ Fe3O4 + 4CO↑+ 2CO2↑ C E (C) F G C H

【解析】（1）硫酸亚铁溶液和草酸反应的化学方程式是FeSO4+H2C2O4+xH2O＝FeC2O4·xH2O↓+H2SO4；（2）①向试管中加入几滴KSCN溶液，溶液不变红，不能说明肯定存在Fe2+；向试管中加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，说明肯定存在Fe2+；草酸根离子、Fe2+均能与紫红色酸性KMnO4溶液反应，不能说明肯定存在Fe2+；故答案选②。（3）①在无氧环境中进行反应，防止FeC2O4冷却时被氧化，同时将装置A中的水蒸气转移出A装置；②m(H2O)=(m3-m1)g，m(FeC2O4)= (m2-m3)g，

FeC2O4·xH2O= FeC2O4 + xH2O

144 18x中

(m2-m3)g (m3-m1)g 得到x=

（4）①由于分解后有磁性的黑色化合物生成，该化合物为Fe3O4，铁元素化合价有变化，说明分解过程中发生了氧化还原反应，化学方程式为：3FeC2O4 ＝ Fe3O4 + 4CO↑+ 2CO2↑；②生成的气体先通过澄清石灰水来证明二氧化碳的存在，再通过浓的氢氧化钠吸收二氧化碳，再通过澄清石灰水来证明二氧化碳已吸收完全，气体经干燥灼热的氧化铜，将产生后气体澄清石灰水来证明又生成了二氧化碳，最后进行尾气处理；依次连接的合理顺序为A、C E (C) F G C H。