Question

【題目】三草酸合鐵酸鉀晶體可用于攝影和藍(lán)色印刷。某小組將無(wú)水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解，對(duì)所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究。該小組同學(xué)查閱資料知，固體產(chǎn)物中鐵元素不可能以三價(jià)形式存在，而鹽只有，產(chǎn)生的氣體中含有CO、。

請(qǐng)利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過(guò)程。

限選試劑：①蒸餾水②溶液③氧化銅④鹽酸⑤濃硫酸⑥溶液⑦澄清石灰水⑧溶液 ⑨溶液⑩苯酚溶液

（1）若用一套連續(xù)實(shí)驗(yàn)裝置檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物中CO的存在，并驗(yàn)證檢驗(yàn)過(guò)程中有生成，應(yīng)選用的試劑為按先后順序把所選試劑的標(biāo)號(hào)填入空格內(nèi) ______。

（2）提出合理假設(shè)

假設(shè)1：只有Fe；假設(shè)2：只有FeO；假設(shè)3： ______ 。

（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

步驟1：取適量固體產(chǎn)物于試管中，加入足量蒸餾水溶解，過(guò)濾分離出不溶固體。

步驟2：取少量上述不溶固體放入試管中，加入足量 ______ 溶液，充分振蕩。若固體無(wú)明顯變化，則假設(shè) ______ 成立；若有暗紅色固體生成，則反應(yīng)的離子方程式為 ______ 。

步驟3：取步驟2所得暗紅色固體于試管中，滴加過(guò)量 ______ ，振蕩后靜置。若溶液基本無(wú)色，則假設(shè) ______ 成立；若溶液呈 ______ ，則假設(shè)3成立。

（4）問(wèn)題討論

若固體產(chǎn)物中FeO含量較少，用步驟3方法難以確定。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明假設(shè)3成立寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的操作步驟、現(xiàn)象與結(jié)論： ______。

（5）拓展與延伸

有資料介紹“在含的溶液中，先滴加少量新制飽和氯水，然后滴加KSCN溶液，溶液呈紅色；若再滴加過(guò)量氯水，卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去”。假設(shè)溶液中的價(jià)鐵還能被氯水氧化為更高價(jià)的，試寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式 ______。

Answer 1

【答案】⑦⑥⑤③⑦ 含有Fe和FeO 2 HCl 1 淺綠色 取步驟3靜置后的上層溶液，滴加幾滴硫氰化鉀溶液無(wú)紅色出現(xiàn)，再滴加1～2滴雙氧水，充分振蕩，若溶液變紅，則證明假設(shè)3成立

【解析】

（1）檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物中CO的存在，并驗(yàn)證檢驗(yàn)過(guò)程中有生成，將除盡，凈化干燥，檢驗(yàn)用CuO，變紅，在檢驗(yàn)有生成的氧化產(chǎn)物，應(yīng)該先通過(guò)氫氧化鈉溶液除去氣體中的二氧化碳，再通過(guò)澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳是否除凈，然后通過(guò)還原氧化銅生成二氧化碳，用澄清石灰水檢驗(yàn)一氧化碳生成的二氧化碳，據(jù)此選出試劑并進(jìn)行排序?qū)�氣體產(chǎn)物依次通過(guò)⑥1.0mol/LNaOH溶液除去二氧化碳，再通過(guò)⑦澄淸石灰水，石灰水不變渾濁，證明二氧化碳除凈，然后通過(guò)再用⑤濃硫酸干燥氣體，將干燥的氣體通入灼熱的③氧化銅，試管中有紅色物質(zhì)生成，同時(shí)生成了能夠使⑦澄淸石灰水變渾濁的氣體，證明原氣體中有一氧化碳，所以加入試劑的順序?yàn)椋孩撷蔻茛邰�，故答案為：⑦⑥⑤③⑦�?/span>

（2）根據(jù)題意“固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價(jià)形式存在”，所以存在的可能是零價(jià)鐵或亞鐵，可能情況有三種：只有Fe；只有FeO；含有Fe和FeO，故答案為：含有Fe和FeO；

（3）步驟金屬鐵不溶于水中，但是可以和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，生成金屬銅和硫酸亞鐵，所以取少量上述不溶固體放入試管中，加入足量溶液，若藍(lán)色溶液顏色及加入的不溶固體無(wú)明顯變化，則假設(shè)2成立；若藍(lán)色溶液顏色明顯改變，且有暗紅色固體生成，則證明有鐵單質(zhì)存在，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：，步驟氧化亞鐵不溶于水，可以和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和水，可以檢驗(yàn)亞鐵離子的存在進(jìn)而確定氧化亞鐵的存在，方法為：取步驟2所得暗紅色固體于試管中，滴加過(guò)量HCl，靜置，振蕩后靜置。若溶液基本無(wú)色，則假設(shè)1成立；若溶液呈淺綠色，則證明假設(shè)3成立，故答案為：；2；；HCl；1；淺綠色；

（4）亞鐵離子具有還原性，因此可以利用硫氰化鉀溶液和雙氧水檢驗(yàn)步驟3中是否存在亞鐵離子，方法為：取步驟3靜置后的上層溶液，滴加幾滴硫氰化鉀溶液無(wú)紅色出現(xiàn)，再滴加1～2滴雙氧水，充分振蕩，若溶液變紅，則證明假設(shè)3成立，故答案為：取步驟3靜置后的上層溶液，滴加幾滴硫氰化鉀溶液無(wú)紅色出現(xiàn)，再滴加1～2滴雙氧水，充分振蕩，若溶液變紅，則證明假設(shè)3成立；

（5）根據(jù)信息可知，鐵離子被氯氣氧化成，根據(jù)化合價(jià)升降相等配平，配平后的離子方程式為：，故答案為：。