题目内容

(15分)某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)

(1)MgCO3的分解产物为 。

(2)装置C的作用是 ,处理尾气的方法为 。

(3)将研究小组分为两组,按题26图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用产物进行以下实验。(Fe2+ 遇K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀)

步骤

操作

甲组现象

乙组现象

1

取黑色粉末加入稀盐酸

溶解,无气泡

溶解,有气泡

2

取步骤1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液

蓝色沉淀

蓝色沉淀

3

取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液

变红

无现象

4

向步骤3溶液中滴加新制氯水

红色褪去

先变红,后褪色

①乙组得到的黑色粉末是 。

②甲组步骤1中反应的离子方程式为 。

③乙组步骤4中,溶液变红的原因为 ;溶液褪色可能的原因及其验证方法为 。

④从实验安全考虑,题图装置还可采取的改进措施是 。

(1)MgO、CO2(2 分) (2)除CO2(2 分)点燃(1 分) (3)①Fe(2 分)

②Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O(2 分)

③Fe2+被氧化成Fe3+,Fe3+遇SCN-显红色;(2 分) 假设SCN-被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶液,若出现红色,则假设成立(其它合理答案均可给分) (2 分)

④在装置BC之间添加装置E防倒吸(其它合理答案均可给分) (2 分)

【解析】

试题分析:(1)难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和CO2,因此MgCO3受热分解得到产物是MgO与CO2;

(2)根据实验目的可知在装置B处,CO2与Zn作用生成CO气体,进入后面装置进行实验,故装置C中NaOH是用来吸收CO中混有的CO2气体;CO气体不一定完全反应,因此尾气中会有CO,可利用其可燃性采取点燃法来进行尾气处理;

(3)①利用黑色固体可溶于盐酸并产生气体,结合“原子守恒”可知用酒精喷灯的乙组实验得到的固体为Fe;

②利用甲组现象可知Fe2O3与CO在酒精灯加热的条件下,Fe2O3被还原得到黑色固体为Fe3O4,与盐酸反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;

③因Fe3+遇SCN-显红色,所以步骤4中溶液变红是溶液中Fe2+被Cl2氧化为Fe3+所致;溶液褪色的原因可能是Cl2将SCN-氧化,若该假设成立,则溶液中还存在Fe3+,再继续加入KSCN溶液则溶液变红;

④若B处停止加热后,C中液体易倒吸入B中引起玻璃管炸裂,因此可采取的改进措施是在装置B C之间添加装置E防倒吸。

考点:考查尾气处理,防倒吸以及Fe和Fe的化合物的性质实验探究

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