题目内容
12．三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]•3H2O可用于摄影和蓝色印刷．某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究．该小组同学查阅资料知，固体产物中铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3，产生的气体中含有CO、CO2．请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程．
限选试剂：①蒸馏水 ②3%H2O2溶液 ③氧化铜 ④1.0 mol•L-1盐酸 ⑤浓硫酸 ⑥1.0 mol•L-1NaOH溶液 ⑦澄清石灰水 ⑧0.5 mol•L-1 CuSO4溶液 ⑨2%KSCN溶液 ⑩苯酚溶液
（1）若用一套连续实验装置检验气体产物中CO的存在，并验证检验过程中有CO2生成，应选用的试剂为（按先后顺序把所选试剂的标号填入空格内）⑦⑥⑤③⑦．
（2）提出合理假设
假设1：只有Fe； 假设2：只有FeO； 假设3：含有Fe和FeO．
（3）设计实验方案并实验验证
步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水溶解，过滤分离出不溶固体．
步骤2：取少量上述不溶固体放入试管中，加入足量CuSO4溶液，充分振荡．若固体无明显变化，则假设2成立；若有暗红色固体生成，则反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+．
步骤3：取步骤2所得暗红色固体于试管中，滴加过量HCl，振荡后静置．若溶液基本无色，则假设1成立；若溶液呈浅绿色，则假设3成立．
（4）问题讨论
若固体产物中FeO含量较少，用步骤3方法难以确定．请你设计实验方案证明假设3成立（写出实验的操作步骤、现象与结论）：取步骤3静置后的上层溶液，滴加几滴硫氰化钾溶液无红色出现，再滴加1-2滴双氧水，充分振荡，若溶液变红，则证明假设3成立．
（5）拓展与延伸
有资料介绍“在含Fe2+的溶液中，先滴加少量新制饱和氯水，然后滴加KSCN溶液，溶液呈红色；若再滴加过量氯水，却发现红色褪去”．假设溶液中的+3价铁还能被氯水氧化为更高价的${FeO}_{4}^{2-}$，试写出该反应的离子方程式2Fe3++8H2O+3Cl2=2FeO42-+16H++6Cl-．
分析 （1）CO的检验为先将CO2除尽，净化（干燥），检验CO（用CuO，变红），在检验有CO2生成（CO的氧化产物），检验气体产物中CO的存在，并验证检验过程中有CO2生成，应该先通过氢氧化钠溶液除去气体中的二氧化碳，再通过澄清石灰水检验二氧化碳是否除净，然后通过还原氧化铜生成二氧化碳，用澄清石灰水检验一氧化碳生成的二氧化碳，据此选出试剂并进行排序；
（2）首先铁不以三价铁形式存在，故考虑范围为二价铁的存在形式，出铁单质，氧化亚铁以为，还有可能就二者的混合物；
（3）由暗红色固体生成，可以确定为Cu，故使用的试剂为CuSO4，然后再暗红色固体（Cu、FeO）中加盐酸，溶液呈无色，说明没有Fe2+（浅绿色），故没有FeO，从而得出结论．
（4）二价铁也氧化为三价铁用KSCN进行检验，该方法比较灵敏；
（5）该反应中告知反应物为Fe3+、Cl2，产物为FeO42-，然后通过氧化还原缺项配平的方法对该反应进行配平．
解答 解：（1）检验气体产物中CO的存在，并验证检验过程中有CO2生成，将CO2除尽，净化（干燥），检验CO（用CuO，变红），在检验有CO2生成（CO的氧化产物），应该先通过氢氧化钠溶液除去气体中的二氧化碳，再通过澄清石灰水检验二氧化碳是否除净，然后通过还原氧化铜生成二氧化碳，用澄清石灰水检验一氧化碳生成的二氧化碳，据此选出试剂并进行排序将气体产物依次通过⑥1.0 mol•L-1 NaOH溶液除去二氧化碳，再通过⑦澄淸石灰水，石灰水不变浑浊，证明二氧化碳除净，然后通过再用⑤浓硫酸干燥气体，将干燥的气体通入灼热的③氧化铜，试管中有红色物质生成，同时生成了能够使⑦澄淸石灰水变浑浊的气体，证明原氧气中有一氧化碳，所以加入试剂的顺序为：⑥⑦⑤③⑦，
故答案为：⑥⑦⑤③⑦；
（2）根据题意“固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在”，所以存在的可能是零价铁或亚铁，可能情况有三种：只有Fe；只有FeO；含有Fe和FeO，
故答案为：含有Fe和FeO；
（3）步骤2．金属铁不溶于水中，但是可以和硫酸铜发生置换反应，生成金属铜和硫酸亚铁，所以取少置上述不溶固体放入试管中，加入足量CuSO4溶液，若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立；若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体生成，则证明有铁单质存在，发生反应的离子方程式为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，
步骤3．氧化亚铁不溶于水，可以和盐酸反应生成氯化冶铁和水，可以检验亚铁离子的存在进而确定氧化亚铁的存在，方法为：取取步骤2所得暗红色固体于试管中，滴加过量HCl，静置，振荡后静置．若溶液基本无色，则假设1成立；若溶液呈浅绿色，则证明假设3成立，
故答案为：CuSO4；2；Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；HCl；1；浅绿色；
（4）可以所以硫酸氢钾溶液和双氧水检验步骤3中是否存在亚铁离子，方法为：取步骤3静置后的上层溶液，滴加几滴硫氰化钾溶液无红色出现，再滴加1-2滴双氧水，充分振荡，若溶液变红，则证明假设3成立，
故答案为：取步骤3静置后的上层溶液，滴加几滴硫氰化钾溶液无红色出现，再滴加1-2滴双氧水，充分振荡，若溶液变红，则证明假设3成立；
（5）根据信息可知，铁离子被氯气氧化成FeO42-，根据化合价升降相等配平，配平后的离子方程式为：2Fe3++8H2O+3Cl2=2FeO42-+16H++6Cl-，
故答案为：2Fe3++8H2O+3Cl2=2FeO42-+16H++6Cl-；
点评 本题目考查考生对元素及其化合物性质的掌握，对物质进行检验的实验技能，考查考生运用相关知识对实验提出假设及设计方案的能力，题目难度中等．
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| C． | c（Fe3+）=0.1 mol•L-1的溶液中：Na+、Cl-、SCN-、SO42- | |
| D． | 水电离的c（H+）=1×10-13 mol•L-1的溶液中：K+、Na+、Br-、HCO3- |
| A． | 0.10 mol•L-1 CH3COONa溶液中通入HCl气体至pH＜7：c（CH3COO-）+c（CH3COOH）＜c（Na+） | |
| B． | 0.10 mol•L-1 CH3COONa溶液中通入HCl气体至pH=7：c（Na+）＞c（Cl-）=c（CH3COOH） | |
| C． | 20 mL 0.10 mol•L-1 CH3COONa溶液与10 mL 0.10 mol•L-1 HCl溶液混合得到的酸性溶液：c（CH3COOH）+2c（H+）=c（CH3COO-）+2c（OH-） | |
| D． | 20 mL 0.10 mol•L-1 CH3COONa溶液与10 mL 0.10 mol•L-1 HCl溶液混合得到的酸性溶液：c（Na+）＞c（Cl-）＞c（CH3COO-）＞c（CH3COOH）＞c（H+）＞c（OH-） |
| A． | 苹果放在空气中久置变黄和纸张久置变黄原理相似 | |
| B． | 高温或日常用的消毒剂可使禽流感病毒蛋白质变性 | |
| C． | 淘米水中含有淀粉可以直接检测加碘盐中是否含有碘元素 | |
| D． | 误食重金属盐引起人体中毒，可喝大量的食盐水解毒 |
| A． | ①③ | B． | ②④ | C． | ③④ | D． | ①②③④ |
| A． | NA个氮气分子与NA个一氧化碳分子所含的电子数相等 | |
| B． | 在标准状况下，1摩尔铜恰好与400ml 10mol/L的浓硝酸反应，可收集到22.4L的气体 | |
| C． | 2mol•L-1 氨水溶液中含有2NA个NH4+ | |
| D． | 1mol氨气溶于1升水中，所得溶液的浓度为1mol/L |
| A． | 60 g ZY2中含有2 mol Z-Y极性共价键 | |
| B． | Y的氢化物比R的氢化物稳定，熔沸点高 | |
| C． | Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是：R＞W＞Z | |
| D． | X与Y形成的两种常见化合物中阴、阳离子的个数比均为1：2 |