Question

【題目】三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷。某化學(xué)興趣小組將無水三草酸合鐵酸鉀按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過程。

限選試劑：濃硫酸、1.0mol/L HNO3、1．0mol/L鹽酸、1.0 mol/L NaOH.3% H2O2、0.1 mol/LKI、0.1mol/LCuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。

I．若實(shí)驗(yàn)中，觀察到B、F中溶液均變渾濁，則E中的現(xiàn)象是____，推測三草酸合鐵酸鉀分解的氣體產(chǎn)物是____。該小組同學(xué)查閱資料后推知，固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價形式存在，而鹽只有K2CO3。

Ⅱ.探究固體產(chǎn)物中鐵元素的存在形式。

（1）提出合理假設(shè)：假設(shè)l____；假設(shè)2____；假設(shè)3____。

（2）設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案并驗(yàn)證

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

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。若溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化，則假設(shè)____成立。若溶液顏色明顯改變，且有暗紅色固體生成，則證明有____存在。

③�、谒�得暗紅色固體于試管中，滴加過量____，振蕩后靜置。取上層清液于試管中，滴加適量____，再滴加____，若溶液基本無色，則假設(shè)____成立；若溶液呈____，則假設(shè)_____成立。

Answer 1

【答案】 黑色粉末變紅 CO和CO2 只有Fe 只有FeO 含有FeO和Fe CuSO4溶液 2 Fe HCl 20%KSCN 3%H2O2 1 血紅色 3

【解析】試題分析：本題考查三草酸合鐵酸鉀晶體分解產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)探究。涉及CO2、CO的檢驗(yàn)，Fe、FeO的性質(zhì)以及Fe2+的檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計。

I.若實(shí)驗(yàn)中觀察到B中澄清石灰水變渾濁，說明分解產(chǎn)物中有CO2；通過C中足量的濃NaOH溶液將CO2除盡；觀察到F中澄清石灰水變渾濁，說明產(chǎn)物通過灼熱的CuO時生成了CO2，E中CO將CuO還原成Cu，則E中的現(xiàn)象為黑色粉末變紅；根據(jù)上述現(xiàn)象推測三草酸合鐵酸鉀分解的氣體產(chǎn)物為CO和CO2。

II.（1）固體產(chǎn)物中鐵元素不可能以三價形式存在，則固體產(chǎn)物中Fe可能是0價、+2價，固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的合理假設(shè)為：假設(shè)1只有Fe，假設(shè)2只有FeO，假設(shè)3為Fe和FeO的混合物。

（2）①固體產(chǎn)物加入足量蒸餾水溶解，過濾除去固體產(chǎn)物中的可溶性的K2CO3。

②根據(jù)題給試劑，以及Fe和FeO的性質(zhì)，Fe能從CuSO4溶液中置換出暗紅色的Cu，F(xiàn)eO與CuSO4溶液不反應(yīng)，可向不溶固體中加入CuSO4溶液，觀察CuSO4溶液顏色的變化確定固體產(chǎn)物中是否含Fe。取少量上述不溶固體放入試管中，加入足量CuSO4溶液，充分振蕩；若溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化，固體產(chǎn)物中不含Fe，則假設(shè)2成立；若溶液顏色明顯改變，且有暗紅色固體生成，固體產(chǎn)物中存在Fe。

③要確定暗紅色固體中是否含FeO，可將暗紅色固體溶于鹽酸后再檢驗(yàn)是否含Fe2+。實(shí)驗(yàn)方法是：取②所得暗紅色固體于試管中，滴加過量1.0mol/LHCl，振蕩后靜置。取上層清液于試管中，滴加適量20%KSCN溶液，再滴加3%H2O2，若溶液基本無色，則暗紅色固體中不含FeO，則假設(shè)1成立；若溶液呈血紅色，則暗紅色固體中含FeO，則假設(shè)3成立。