Question

三草酸合鐵酸鉀晶體K₃［Fe(C₂O₄)₃］·3H₂O可用于攝影和藍色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解，對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進行實驗和探究。請利用實驗室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程。

限選試劑：濃硫酸、1.0 mol·L^-1 HNO₃、1.0 mol·L^-1鹽酸、1.0 mol·L^-1 NaOH、3% H₂O₂、0.1 mol·L^-1 KI、0.1 mol·L^-1 CuSO₄、20% KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。

（1）將氣體產(chǎn)物依次通過澄清石灰水（A）、濃硫酸、灼熱氧化銅（B）、澄清石灰水（C），觀察到A、C中澄清石灰水都變渾濁，B中有紅色固體生成，則氣體產(chǎn)物是______________。

（2）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。驗證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是________________________，現(xiàn)象是_______________________________________________________________________________。

（3）固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究。

①提出合理假設(shè)

假設(shè)1：_____________；假設(shè)2：_____________；假設(shè)3：_____________。

②設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)（不要在答題卡上作答）

③實驗過程

根據(jù)②中方案進行實驗。在答題卡上按下表的格式寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：
步驟2：
步驟3：
……

Answer 1

【答案】

（1）CO和CO₂

（2）利用焰色反應(yīng) 透過藍色鈷玻璃觀察到紫色火焰

（3）①全部為鐵單質(zhì)   全部為FeO   同時存在鐵單質(zhì)和FeO

實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取適量固體產(chǎn)物與試管中，加入足量蒸餾水，充分振蕩使碳酸鉀完全溶解。分離不容固體與溶液，用蒸餾水充分洗滌不溶固體 固體產(chǎn)物部分溶解
步驟2：向試管中加入適量硫酸銅溶液，再加入少量不溶固體，充分振蕩 （1）若藍色溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化，則假設(shè)2成立。

（2） 若藍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
步驟3：繼續(xù)步驟2中的（2）,進行固液分離，用蒸餾水洗滌固體至洗滌液無色。取少量固體與試管中，滴加過量HCl，靜置，取上層清液，滴加適量H2O2 ,充分振蕩后滴加KSCN 結(jié)合步驟2中的（2）：

（1）若溶液基本無色，則假設(shè)（1）成立

（2）若溶液呈血紅色，則假設(shè)（3）成立③步驟1：將固體產(chǎn)物加入1.0 mol•L-1鹽酸中 觀察有無氣體   若有氣泡產(chǎn)生、說明固體產(chǎn)物中含有單質(zhì)鐵，反之，則不含單質(zhì)鐵

步驟2：將固體產(chǎn)物加入足量的0.1 mol•L-1CuSO4中充分反應(yīng)后過濾、洗滌后，將沉淀物溶于1.0 mol•L-1鹽酸，再加入20% KSCN，最后加入3%   H2O2，若最終溶液顯紅色，說明固體產(chǎn)物中含有FeO，若不出現(xiàn)紅色、說明不含有FeO
【解析】對元素及其化合物性質(zhì)的掌握，對物質(zhì)進行檢驗的實驗技能，考查考生運用相關(guān)知識對實驗提出假設(shè)及設(shè)計方案的能力。

（1）將產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物依次通過澄清石灰水，石灰水變混濁，說明產(chǎn)生的氣體中含有CO2，然后再通過灼熱氧化銅、澄清石灰水,觀察到有紅色固體生成，澄清石灰水都變渾濁，氣體中含有CO；（2）堿金屬元素的檢驗一般采用焰色反應(yīng)；（3）依據(jù)信息：固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價形式存在，而鹽只有K2CO3，可推測鐵元素只能以亞鐵及鐵單質(zhì)的形式存在；在設(shè)計實驗時，應(yīng)注意Fe與FeO的性質(zhì)的不同點。考查考生