Question

7．草酸亞鐵晶體（化學(xué)組成為FeC₂O₄•2H₂O）是一種淡黃色晶體粉末，是生產(chǎn)鋰電池的原材料．已知FeC₂O₄•2H₂O在300℃左右完全分解生成FeO、CO₂、CO、H₂O四種氧化物．某學(xué)習(xí)小組欲驗(yàn)證草酸亞鐵晶體的分解產(chǎn)物．
I．甲組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，鼓入氮?dú)獾哪康氖桥疟M裝置中的空氣，以免生成的FeO被氧化．
（2）實(shí)驗(yàn)中，裝置B中的現(xiàn)象是白色固體變?yōu)樗{(lán)色．
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置A中黑色殘留物不含有Fe₃O₄取少量裝置A中固體殘留物于試管中，加入稀硫酸，振蕩加速溶解（必要時(shí)加熱），滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色，說(shuō)明固體殘留物中不含F(xiàn)e₃O₄（簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作，現(xiàn)象和結(jié)論）．
II．乙組同學(xué)選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A（接口用x表示）和如圖所示的裝置（可以重復(fù)選用）驗(yàn)證分解產(chǎn)物CO．

（4）乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)閤→c→d→a→b→e→fg→h→a（用接口字母和“→”表示）．裝置G反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是CuO（或Fe₂O₃）．能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是G中的粉末由黑色變?yōu)榧t色（或由紅棕色變?yōu)楹谏�），D中石灰水變渾濁．
（5）按照題目提供的裝置和要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)明顯存在的一個(gè)不足是未對(duì)尾氣進(jìn)行處理，可造成環(huán)境污染．

Answer 1

分析 I．甲組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置；
（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，鼓入氮?dú)獾哪康氖桥疟M裝置中的空氣；
（2）分解產(chǎn)物生成水，遇到無(wú)水硫酸銅變藍(lán)色；
（3）檢驗(yàn)四氧化三鐵存在，可以加酸溶解后加入KSCN溶液，若不變紅色證明無(wú)四氧化三鐵；
II．乙組同學(xué)選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A（接口用x表示）和如圖所示的裝置（可以重復(fù)選用）驗(yàn)證分解產(chǎn)物CO．
（4）裝置A中FeC₂O₄•2H₂O在300℃左右完全分解生成FeO、CO₂、CO、H₂O四種氧化物，通過(guò)裝置E中農(nóng)氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，通過(guò)裝置D檢驗(yàn)二氧化碳是否除凈，通過(guò)裝置F中無(wú)水氯化鈣干燥氣體，通過(guò)裝置G加熱一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成二氧化碳，再通入裝置D中檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w的生成；能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是G中黑色變化為紅色，裝置D中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象；
（5）裝置中無(wú)尾氣吸收裝置．

解答 解：I．甲組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置；
（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，鼓入氮?dú)獾哪康氖桥疟M裝置中的空氣，以免生成的FeO被氧化，
故答案為：排盡裝置中的空氣，以免生成的FeO被氧化；
（2）實(shí)驗(yàn)中，裝置B中的現(xiàn)象是白色固體變?yōu)樗{(lán)色，
故答案為：白色固體變?yōu)樗{(lán)色；
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置A中黑色殘留物不含有Fe₃O₄ ，取少量裝置A中固體殘留物于試管中，加入稀硫酸，振蕩加速溶解（必要時(shí)加熱），滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色，說(shuō)明固體殘留物中不含F(xiàn)e₃O₄，
故答案為：取少量裝置A中固體殘留物于試管中，加入稀硫酸，振蕩加速溶解（必要時(shí)加熱），滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色，說(shuō)明固體殘留物中不含F(xiàn)e₃O₄；
（4）裝置A中FeC₂O₄•2H₂O在300℃左右完全分解生成FeO、CO₂、CO、H₂O四種氧化物，通過(guò)裝置E中農(nóng)氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，通過(guò)裝置D檢驗(yàn)二氧化碳是否除凈，通過(guò)裝置F中無(wú)水氯化鈣干燥氣體，通過(guò)裝置G加熱一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成二氧化碳，再通入裝置D中檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w的生成；能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是G中黑色變化為紅色，裝置D中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)椋簒→c→d→a→b→e→f→g→h→a，裝置G反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是：CuO，
能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是G中的粉末由黑色變?yōu)榧t色（或由紅棕色變?yōu)楹谏�），D中石灰水變渾濁，
故答案為：c→d→a→b→e→f；CuO；G中的粉末由黑色變?yōu)榧t色（或由紅棕色變?yōu)楹谏�），D中石灰水變渾濁；
（5）按照題目提供的裝置和要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)明顯存在的一個(gè)不足是：未對(duì)尾氣進(jìn)行處理，可造成環(huán)境污染，
故答案為：未對(duì)尾氣進(jìn)行處理，可造成環(huán)境污染．

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)裝置的作用等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意排除干擾再利用性質(zhì)檢驗(yàn)CO，題目難度中等．