Question

在“部分酸堿鹽溶解性表”中存在“碳酸亞鐵”。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究碳酸亞鐵的性質(zhì)。

（一）制備碳酸亞鐵。

將一定量新制備的硫酸亞鐵溶液和過(guò)量的碳酸氫銨溶液混合產(chǎn)生大量沉淀和氣體。

（1）寫(xiě)出離子方程式： 。

（二）探究碳酸亞鐵的熱穩(wěn)定性（加熱儀器省略）

連接儀器、裝藥品。打開(kāi)K，先通入一段時(shí)間氮?dú)猓�然后，用酒精噴燈在A處加熱玻璃管，觀察B瓶溶液變渾濁。待固體分解完后，繼續(xù)通入氮?dú)庵敛ＡЧ芾鋮s。

（2）先通入氮?dú)獾哪康氖? 。B瓶現(xiàn)象能說(shuō)明 。

（3）停止加熱之前，是否拆開(kāi)A、B之間橡膠管？答： ；理由是 。

（三）探究碳酸亞鐵還原性

【查閱資料】①氧化亞鐵是一種黑色粉末，它不穩(wěn)定，在空氣中加熱，就迅速被氧化成四氧化三鐵。②碳酸亞鐵在空氣中灼燒生成氧化鐵。

（4）探究碳酸亞鐵和氧氣反應(yīng)的固體成分：

①【提出設(shè)想】假設(shè)1 固體成分是氧化鐵；

假設(shè)2 固體成分是四氧化三鐵；

假設(shè)3 。

②【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】連接儀器、裝藥品，打開(kāi)止水夾K，通入氧氣，加熱玻璃管。Y瓶中澄清石灰水不產(chǎn)生沉淀時(shí)，停止加熱，繼續(xù)通入氧氣至玻璃管冷卻。

取少量玻璃管里固體于試管，滴加稀硫酸，微熱，固體完全溶解。將溶液分成甲、乙兩份溶液，進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
i	向甲溶液滴加KSCN溶液	溶液變紅色
ii	向乙溶液滴加酸性高錳酸鉀溶液	溶液不褪色

【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】上述實(shí)驗(yàn) （填：i或ii）不能確定樣品成分。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該小組得到碳酸亞鐵在氧氣中高溫灼燒得到產(chǎn)物是 。

（5）定量探究：取23.2g純凈固體碳酸亞鐵，在空氣中高溫灼燒至恒重，稱得固體質(zhì)量?jī)魷p7.2g。通過(guò)計(jì)算確定固體成分是 。

 

Answer 1

（9分）

（1）Fe2+ +2HCO3- =FeCO3↓+H2O+CO2↑ （1分）

（2）排盡裝置內(nèi)空氣，避免氧氣干擾（1分） 分解產(chǎn)物有二氧化碳（1分）

（3）否（1分） 通入氮?dú)�，玻璃管�?nèi)氣壓不會(huì)減少（1分）

（4）固體成分是氧化鐵和四氧化三鐵（1分） i（1分） 氧化鐵和二氧化碳（1分）

(5)氧化鐵（1分）

【解析】

試題分析：（1）新制備的硫酸亞鐵溶液和過(guò)量的碳酸氫銨溶液混合產(chǎn)生大量沉淀和氣體，該沉淀是碳酸亞鐵沉淀，氣體應(yīng)是二氧化碳，離子方程式為Fe2+ +2HCO3- =FeCO3↓+H2O+CO2↑；

（2）因?yàn)閬嗚F鹽極易被氧化，所以通入氮?dú)獾哪康氖桥懦�空氣中的氧氣，以免造成干擾；B瓶變渾濁，說(shuō)明碳酸亞鐵的分解產(chǎn)物中有二氧化碳?xì)怏w；

（3）否，因?yàn)榉纸馔耆�后悔繼續(xù)通入氮?dú)庵钡讲ＡЧ芾鋮s，所以該過(guò)程中玻璃管內(nèi)氣壓不會(huì)減少，不會(huì)發(fā)生倒吸現(xiàn)象；

（4）根據(jù)查閱的資料判斷假設(shè)3應(yīng)是氧化鐵和四氧化三鐵的混合物；上述實(shí)驗(yàn)i不能確定固體的成分，因?yàn)闊o(wú)論是哪種假設(shè)，溶于酸后溶液中都存在鐵離子，加入KSCN溶液后都會(huì)變紅色，實(shí)驗(yàn)不能判斷固體的成分，而實(shí)驗(yàn)ii中的現(xiàn)象是酸性高錳酸鉀溶液不褪色，說(shuō)明該溶液中不含有亞鐵離子，所以該固體的成分是氧化鐵；Y瓶產(chǎn)生沉淀，說(shuō)明產(chǎn)物中還有二氧化碳，所以該小組得到碳酸亞鐵在氧氣中高溫灼燒得到產(chǎn)物是氧化鐵和二氧化碳；

（5）23.2g純凈固體碳酸亞鐵的物質(zhì)的量是0.2mol，則加熱后的固體中鐵元素的物質(zhì)的量是0.2mol，由題意可知剩余固體的質(zhì)量是23.2-7.2=16g，其中鐵元素的質(zhì)量是11.2g，則O元素的質(zhì)量是16-11.2=4.8g，O元素的物質(zhì)的量是0.3mol，所以剩余固體中Fe與O元素的物質(zhì)的量之比是2:3,所以該固體是氧化鐵。

考點(diǎn)：考查對(duì)反應(yīng)流程的分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)，離子方程式的書(shū)寫(xiě)，物質(zhì)成分的確定