Question

18．某研究小組利用圖裝置探究CO還原Fe₂O₃所得到的一種黑色粉末的成分（固定裝置略去）．（已知：Fe²⁺遇到K₃溶液生成藍(lán)色沉淀）

請(qǐng)回答問題：
（1）按氣流方向，各儀器接口從左到右的連接順序?yàn)椋?br />i→c→d→g→h→a→b→j→k→f→e．（填字母編號(hào)）
（2）證明Fe₂O₃己被還原的現(xiàn)象是F中的固體由紅棕色變黑色，C中溶液變渾濁．
（3）研究小組對(duì)黑色粉末的成分提出下列猜想：
【猜想一】黑色粉末的成分可能是Fe．
【猜想二】黑色粉末的成分可能是FeO．
【猜想三】黑色粉末的成分可能是Fe₃O₄．
設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)如表：

步驟	操作	現(xiàn)象
1	加入稀鹽酸	溶解，無氣泡
2	取步驟1中溶液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液	藍(lán)色沉淀
3	取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液	變紅

①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，則猜想三成立．
②研究小組又向步驟3的溶液中滴加新制氯水，發(fā)現(xiàn)溶液紅色褪去．可能的原因及驗(yàn)證方法為假設(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）上述裝置還有不妥之處，改進(jìn)措施為在整套裝置的尾氣出口處，放置一燃著的酒精燈（或用導(dǎo)管將尾氣引至F處酒精燈點(diǎn)燃）．

Answer 1

分析 研究小組利用圖裝置探究CO還原Fe₂O₃所得到的一種黑色粉末的成分，可先加入E裝置制備二氧化碳，用B中濃硫酸干燥，在D裝置中與碳粉反應(yīng)生成CO，然后連接A除去二氧化碳，在F中CO和Fe₂O₃發(fā)生反應(yīng)，生成的二氧化碳可用C裝置內(nèi)的石灰水檢驗(yàn)，還原產(chǎn)物可能為Fe、FeO或Fe₃O₄，如檢驗(yàn)還原產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)（3）加入鹽酸，無氣泡，說明不含F(xiàn)e，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，說明生成亞鐵離子，再滴加KSCN，變紅，說明含有鐵離子，可證明含有產(chǎn)物為Fe₃O₄，以此解答該題．

解答 解：（1）由以上分析可知E裝置制備二氧化碳，用B中濃硫酸干燥，在D裝置中與碳粉反應(yīng)生成CO，然后連接A除去二氧化碳，在F中CO和Fe₂O₃發(fā)生反應(yīng)，且洗氣瓶?jī)?nèi)的導(dǎo)管長(zhǎng)進(jìn)短出，連接順序?yàn)閕→c→d→g→h→a→b→j→k→f→e，
故答案為：c、d； a、b； f、e；
（2）如氧化鐵被還原，可觀察到F中的固體由紅棕色變黑色，C中溶液變渾濁，生成二氧化碳?xì)怏w，故答案為：F中的固體由紅棕色變黑色，C中溶液變渾濁；
（3）還原產(chǎn)物可能為Fe、FeO或Fe₃O₄，取步驟1中溶液，滴加溶液后變紅色，應(yīng)為KSCN溶液，故答案為：Fe₃O₄；取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液；
①加入鹽酸，無氣泡，說明不含F(xiàn)e，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，說明生成亞鐵離子，再滴加KSCN，變紅，說明含有鐵離子，可證明含有產(chǎn)物為Fe₃O₄，
故答案為：三；
②研究小組又向步驟3的溶液中滴加新制氯水，發(fā)現(xiàn)溶液紅色褪去，應(yīng)為SCN^-被Cl₂氧化，可向溶液中加入KSCN溶液，若出現(xiàn)紅色，則假設(shè)成立，
故答案為：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）實(shí)驗(yàn)缺少尾氣處理裝置，應(yīng)CO有毒，且可燃燒，可在整套裝置的尾氣出口處，放置一燃著的酒精燈（或用導(dǎo)管將尾氣引至F處酒精燈點(diǎn)燃），
故答案為：在整套裝置的尾氣出口處，放置一燃著的酒精燈（或用導(dǎo)管將尾氣引至F處酒精燈點(diǎn)燃）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究物質(zhì)組成，測(cè)定物質(zhì)含量的定量實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為高考常見題型，側(cè)重考查學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目主要考查鐵及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)基本操作的分析判斷，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推斷和應(yīng)用，元素守恒的計(jì)算應(yīng)用，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．