问题 实验题

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④1.0mol/L盐酸⑤浓硫酸⑥1.0mol/LNaOH溶液⑦澄清石灰水⑧0.5 mol/LCuSO4溶液⑨2%KSCN溶液⑩苯酚溶液

I.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)                           

Ⅱ.探究固体产物中铁元素的存在形式。

(1)提出合理假设

假设1:只有Fe;

假设2:只有FeO;

假设3:                        

(2)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人试管中,加入足量       溶液,充分振荡。若固体无明显变化,则假设     成立;若有暗红色固体生成,则反应的离子方程式为                          

步骤3:取步骤2所得暗红色固体于试管中,滴加过量         ,振荡后静置。若溶液基本无色,则假设            成立;若溶液呈          ,则假设3成立。

(3)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):                                      

Ⅲ.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FeO42-”,试写出该反应的离子方程式                          

答案

(15分)

Ⅰ.⑥、⑦、⑤、③、⑦

Ⅱ.(1)含有FeO和Fe (1分)

(2)CuSO4溶液(1分)  2 (1分)    Fe+Cu2+=Fe2++Cu(2分)

HCl(1分)  1(1分)   浅绿色(1分)

(3)取步骤3静置后的上层清液,滴加几滴KSCN溶液无红色出现,再滴加1-2滴H2O2溶液,充分振荡若溶液变红,则证明假设3成立。(2分,其它合理答案均给分)

Ⅲ.2Fe3++3C12+8H2O=2FeO42-+6Cl-+16H+       (3分)

题目分析:

I.CO、CO2的检验该为先检验CO2,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)。

Ⅱ.(1)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;

(2)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。

(3)二价铁也氧化为三价铁用KSCN进行检验,该方法比较灵敏

Ⅲ.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,从而得到答案。

单项选择题
多选题