Question

某研究小組利用下圖裝置探究溫度對CO還原Fe2O3的影響(固定裝置略)

(1)MgCO3的分解產(chǎn)物為 。

(2)裝置C的作用是 ，處理尾氣的方法為 。

(3)將研究小組分為兩組，按上圖裝置進行對比實驗，甲組用酒精燈、乙組用酒精噴燈對裝置D加熱，反應產(chǎn)物均為黑色粉末（純凈物），兩組分別用產(chǎn)物進行以下實驗。

步驟	操作	甲組現(xiàn)象	乙組現(xiàn)象
1	取黑色粉末加入稀鹽酸	溶解，無氣泡	溶解，有氣泡
2	取步驟1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液	藍色沉淀	藍色沉淀
3	取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液	變紅	無現(xiàn)象
4	向步驟3溶液中滴加新制氯水	紅色褪去	先變紅，后褪色

①乙組得到的黑色粉末是 。

②甲組步驟1中反應的離子方程式為 。

③乙組步驟4中，溶液變紅的原因為 ；溶液褪色可能的原因及其驗證方法為 。

④從實驗安全考慮，題9圖裝置還可采取的改進措施是_____________________________。

Answer 1

(1)MgO、CO2 （2分） (2)除CO2 點燃（4分）

(3) ①Fe （2分） ②Fe3O4+8H+＝Fe2++2Fe3++4H2O （3分）

③Fe2+被氧化為Fe3+，F(xiàn)e3+遇SCN-顯紅色；（2分）

假設(shè)SCN-被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出現(xiàn)紅色，則假設(shè)成立(答案合理即可)（2分）

④在裝置B、C之間添加裝置E，以防倒吸(答案合理即可)（2分）

【解析】

試題分析：（1）難溶的碳酸鹽受熱易分解為氧化物和CO2，因此MgCO3受熱分解得到產(chǎn)物是MgO與CO2。

（2）結(jié)合實驗目的可知在裝置B處，CO2與Zn作用生成CO氣體，進入后面裝置進行實驗，故裝置C中NaOH是用來吸收CO中混有的CO2氣體；CO氣體不一定完全反應，因此尾氣中會有CO，可利用其可燃性采取點燃法來進行尾氣處理。

（3）①根據(jù)黑色固體可溶于鹽酸并產(chǎn)生氣體，結(jié)合“原子守恒”可知用酒精噴燈的乙組實驗得到的固體為Fe；

②根據(jù)甲組現(xiàn)象溶解，無氣泡可知Fe2O3與CO在酒精燈加熱的條件下，F(xiàn)e2O3被還原得到黑色固體為Fe3O4，因此四氧化三鐵與鹽酸反應的離子方程式為Fe3O4+8H+＝Fe2++2Fe3++4H2O。

③根據(jù)Fe3+遇SCN-顯紅色可知，步驟4中溶液變紅是由于溶液中Fe2+被Cl2氧化為Fe3+所致。溶液褪色的原因可能是Cl2將SCN-氧化，若該假設(shè)成立，則溶液中還存在Fe3+，再繼續(xù)加入KSCN溶液則溶液變紅，據(jù)此可以設(shè)計實驗驗證，即假設(shè)SCN-被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出現(xiàn)紅色，則假設(shè)成立。

④由于氫氧化鈉易吸收CO2氣體，所以若B處停止加熱后，則C中液體易倒吸入B中引起玻璃管炸裂，因此可采取的改進措施是在裝置B、 C之間添加裝置E防倒吸。

考點：考查物質(zhì)性質(zhì)實驗方案設(shè)計與探究