2.草酸亞鐵(FeC2O4)是一種重要的化工原料,加熱草酸亞鐵可得到CO、CO2和FeO.某研究小組欲在實(shí)驗(yàn)室中通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述結(jié)論的正確性,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(加熱儀器未畫出).

(1)確定該裝置氣密性良好的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是用酒精燈微熱A處的硬質(zhì)玻璃管,觀察到F處有氣泡產(chǎn)生,停止加熱后觀察到F中的導(dǎo)管內(nèi)有一端水柱;該套裝置中有明顯的不足之處,不足之處是缺少尾氣處理裝置.
(2)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeC2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+CO↑+FeO;
(3)A、E兩外均需要加熱,其加熱的先后順序是先加熱A,后加熱E;裝置B的作用是檢驗(yàn)并除去CO2;C的作用是檢驗(yàn)CO2是否除盡;D中試劑是濃硫酸,若不是通過觀察E中現(xiàn)象的變化來判斷氣體產(chǎn)物中有CO,則判斷氣體產(chǎn)物中有CO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是C中無明顯現(xiàn)象而F中石灰水變渾濁;
(4)某同學(xué)取適量的A中已充分分解后的固體溶于已除去溶解氧的純稀硫酸中,無意中他將幾滴KSCN溶液加入到該溶液中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)溶液變紅色,經(jīng)過思考后他認(rèn)為導(dǎo)致溶液變紅色的原因可能是:①生成的FeO被O2氧化;②草酸亞鐵中混有+3價(jià)的鐵的化合物.為驗(yàn)證假設(shè)①的正確性,只需要對上述裝置進(jìn)行改進(jìn)即可,改進(jìn)的方法是將A中硬質(zhì)玻璃管的橡皮塞改為連接有導(dǎo)管及止水夾的橡皮塞,加熱A處前先向裝置內(nèi)通入一段時(shí)間的N2

分析 (1)微熱A裝置中的玻璃管,通過F中是否有氣泡及導(dǎo)管中是否形成水柱進(jìn)行判斷裝置的氣密性;該反應(yīng)中生成的CO有毒,需要使用尾氣吸收裝置;
(2)加熱草酸亞鐵可得到CO、CO2和FeO,據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(3)E出在加熱條件下反應(yīng),若CO純度不足會(huì)發(fā)生爆炸,所以先加熱A將裝置中空氣排凈,再加熱E;裝置B中的氫氧化鋇溶液用于檢驗(yàn)并除去二氧化碳,裝置C用于檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡,避免干擾CO的檢驗(yàn);裝置D盛放濃硫酸,用于干燥CO氣體;裝置C澄清石灰水沒有變渾濁,證明二氧化碳已經(jīng)除盡,若裝置F中澄清石灰水變渾濁,則證明混合氣體中含有CO;
(4)將幾滴KSCN溶液加入到該溶液中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)溶液變紅色,說明溶液中含有鐵離子,可能是生成的氧化亞鐵被氧氣氧化,也可能是原草酸亞鐵中含有+3價(jià)的鐵的化合物;若驗(yàn)證假設(shè)①的正確性,實(shí)驗(yàn)前用氮?dú)鈱⒀b置中的空氣排凈即可,據(jù)此設(shè)計(jì)方案.

解答 解:(1)用酒精燈微熱A處的硬質(zhì)玻璃管,若裝置氣密性良好,則會(huì)觀察到F處有氣泡產(chǎn)生,停止加熱后F中的導(dǎo)管內(nèi)有一端水柱;加熱草酸亞鐵可得到CO、CO2和FeO,CO是一種有毒氣體,多余的氣體需要不能直接排放,該裝置中缺少尾氣處理裝置,
故答案為:用酒精燈微熱A處的硬質(zhì)玻璃管,觀察到F處有氣泡產(chǎn)生,停止加熱后觀察到F中的導(dǎo)管內(nèi)有一端水柱;缺少尾氣處理裝置;
(2)加熱草酸亞鐵可得到CO、CO2和FeO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeC2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+CO↑+FeO,
故答案為:FeC2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+CO↑+FeO;
(3)E的反應(yīng)需要加熱,若CO純度不足會(huì)發(fā)生爆炸現(xiàn)象,所以應(yīng)該先加熱A將裝置中空氣排凈,再加熱E,順序不能顛倒;
二氧化碳能夠與氫氧化鋇反應(yīng)生成白色沉淀,所以裝置B中的氫氧化鋇溶液用于檢驗(yàn)并除去二氧化碳;
裝置F用于檢驗(yàn)CO被氧化后生成的二氧化碳,所以原氣體中的二氧化碳必須除盡,所以裝置C用于檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡,避免干擾CO的檢驗(yàn);
裝置E中用CO與CuO在加熱條件下反應(yīng),氣體必須是干燥的,所以裝置D盛放濃硫酸,用于干燥CO氣體;
當(dāng)裝置C澄清石灰水沒有變渾濁時(shí),證明原混合氣體中的二氧化碳已經(jīng)除盡,若裝置F中澄清石灰水還變渾濁,則證明混合氣體中含有CO,
故答案為:先加熱A,后加熱E;檢驗(yàn)并除去CO2;檢驗(yàn)CO2是否除盡;濃硫酸;C中無明顯現(xiàn)象而F中石灰水變渾濁;
(4)取適量的A中已充分分解后的固體溶于已除去溶解氧的純稀硫酸中,將幾滴KSCN溶液加入到該溶液中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)溶液變紅色,說明溶液中含有鐵離子,亞鐵離子容易被氧化,可能是生成的氧化亞鐵被裝置中的氧氣氧化,也可能是原草酸亞鐵樣品中混有+3價(jià)的鐵的化合物;
若驗(yàn)證假設(shè)①的正確性,實(shí)驗(yàn)前用氮?dú)鈱⒀b置中的空氣排凈即可,改進(jìn)方法為:將A中硬質(zhì)玻璃管的橡皮塞改為連接有導(dǎo)管及止水夾的橡皮塞,加熱A處前先向裝置內(nèi)通入一段時(shí)間的N2
故答案為:草酸亞鐵中混有+3價(jià)的鐵的化合物;將A中硬質(zhì)玻璃管的橡皮塞改為連接有導(dǎo)管及止水夾的橡皮塞,加熱A處前先向裝置內(nèi)通入一段時(shí)間的N2

點(diǎn)評 本題考查了探究物質(zhì)組成及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),題目難度中等,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募盎瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法為解答關(guān)鍵,注意掌握性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)方法,試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.向一2L的密閉容器中加入0.2molA和0.2molB,一定條件下容器中發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)?3C(g)+D(g)  (△H<0)經(jīng)過30min反應(yīng)達(dá)到平衡.
(1)升高溫度,v(正)<v(逆)(填“>”“<”或“=”),平衡逆反應(yīng)移動(dòng)(填“正反應(yīng)”“逆反應(yīng)”或“不移動(dòng)”).
(2)加入催化劑,v(正)增大、v(逆)增大(填“增大”“減小”或“不變”)
(3)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{3}(C)}{{c}^{2}(A).c(B)}$(寫表達(dá)式),升高溫度K減。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”)
(4)若平衡時(shí)A的濃度為0.02mol/L,則A的轉(zhuǎn)化率為:80%,反應(yīng)速率v(C)=0.0405mol/(L.min)mol/(L•min).
(5)若開始時(shí)加入0.1mol B、0.3mol C、0.1mol D,保持溫度、容積不變,平衡時(shí)c(A)=0.02mol/L(填“>”“<”或“=”,下同)
(6)若將容器體積變?yōu)?L,保持溫度不變再次達(dá)到平衡時(shí),c(A)>0.04mol/L.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.下列過程中,不需要破壞化學(xué)鍵的是( 。
A.氯化鈉溶于水B.氯化氫溶于水C.干冰汽化D.加熱分解氯化銨

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列說法正確的是(  )
A.煤經(jīng)分餾得到了煤焦油,從中可分離出苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)化合物
B.的一氯代物有3種
C.若兩種二肽互為同分異構(gòu)體,則二者的水解產(chǎn)物一定不相同
D.木糖醇()和葡萄糖(),互為同系物,均屬于糖類

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.下列各組化合物中不屬于酯類的一組化合物是( 。
①C2H5-SO3H   ②C6H5NO2  ③   ④CH3OCOCH3  ⑤(COOC2H52  ⑥C2H5OCOOC2H5                ⑦CH3-COCH2O-CH3   ⑧CH3OCOOH   ⑨HCOOCH3
A.①②⑤B.①②⑦C.②③⑧D.④⑥⑨

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列說法正確的是( 。
A.分子晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定
B.硫酸氫鈉溶于水時(shí)只破壞離子鍵
C.含有陽離子的晶體中一定有陰離子
D.1 mol二氧化硅晶體含4 mol Si-O鍵

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列化學(xué)用語的表示不正確的是(  )
A.S2-的結(jié)構(gòu)示意圖:B.氯氣的電子式:Cl:Cl
C.氧-18的原子符號:${\;}_{8}^{18}$OD.CO2分子的結(jié)構(gòu)式:O=C=O

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.多晶硅是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的重要原材料.
(1)由石英砂可制取粗硅,反應(yīng)式為SiO2(s)+2C(s)═Si(s)+2CO(g),粗硅提純常見方法之一是先將粗硅與HCl制得SiHCl3,經(jīng)提純后再用H2還原:SiHCl3(g)+H2(g)?Si(s)+3HCl(g)不同溫度及不同$\frac{n({H}_{2})}{n(SiHC{l}_{3})}$時(shí),反應(yīng)物X的平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)系如圖所示.

①X是SiHCl3(填“H2”或“SiHCl3”).
②上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K(1150℃)>K(950℃)(填“>”、“<”或“=”).
(2)SiH4(硅烷)法生產(chǎn)高純多晶硅是非常優(yōu)異的方法.
①用粗硅作原料,熔融鹽電解法制取硅烷原理如圖所示,電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為Si+4H--4e-=SiH4↑.
②硅基太陽電池需用N、Si兩種元素組成的化合物Y作鈍化材料,它可由SiH4與NH3混合氣體進(jìn)行氣相沉積得到,已知Y中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%,Y的化學(xué)式為Si3N4

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列各種用途中,利用了物質(zhì)的氧化性的是(  )
A.用食鹽腌制食物B.用鹽酸除去鐵釘表面的鐵銹
C.用液氨作制冷劑D.用漂粉精消毒游泳池中的水

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案