Question

某研究小組利用如圖裝置探究溫度對(duì)CO還原Fe₂O₃的影響(固定裝置略)。

(1)MgCO₃的分解產(chǎn)物為________。
(2)裝置C的作用是_____________________________________________________，
處理尾氣的方法為_______________________________________________________。
(3)將研究小組分為兩組，按如圖裝置進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，甲組用酒精燈、乙組用酒精噴燈對(duì)裝置D加熱，反應(yīng)產(chǎn)物均為黑色粉末(純凈物)。兩組分別用產(chǎn)物進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
(已知：Fe^2＋與K₃[Fe(CN)₆]反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀)。

步驟	操作	甲組現(xiàn)象	乙組現(xiàn)象
1	取黑色粉末加入稀鹽酸	溶解，無(wú)氣泡	溶解，有氣泡
2	取步驟1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液	藍(lán)色沉淀	藍(lán)色沉淀
3	取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液	變紅	無(wú)現(xiàn)象
4	向步驟3溶液中滴加新制氯水	紅色褪去	先變紅，后褪色

 
①乙組得到的黑色粉末是________。
②甲組步驟1中反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。
③乙組步驟4中，溶液變紅的原因?yàn)開______________________________________，
溶液褪色可能的原因及其驗(yàn)證方法為______________________________________
④從實(shí)驗(yàn)安全考慮，題圖裝置還可采取的改進(jìn)措施是__________________________

Answer 1

(1)MgO、CO₂　(2)除CO₂　點(diǎn)燃
(3)①Fe�、贔e₃O₄＋8H^＋=2Fe^3＋＋Fe^2＋＋4H₂O　③Fe^2＋被氧化為Fe^3＋，F(xiàn)e^3＋遇SCN^－顯紅色　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(其他合理答案即可)　④在裝置BC之間添加裝置E防倒吸(其他合理答案均可)

本題考查CO與氧化鐵反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)，意在考查考生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)能力。(1)MgCO₃的分解類似于CaCO₃。(2)Zn粉與CO₂反應(yīng)制備CO時(shí)，CO₂可能過(guò)量，C中氫氧化鈉溶液可將過(guò)量的CO₂除去。尾氣中的CO會(huì)污染空氣，可用點(diǎn)燃的方法除去。(3)①根據(jù)表格中的信息可知，甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)所得黑色固體分別是Fe₃O₄、Fe。②Fe₃O₄可視為FeO·Fe₂O₃。FeO、Fe₂O₃與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為FeO＋2HCl=FeCl₂＋H₂O、Fe₂O₃＋6HCl=2FeCl₃＋3H₂O，疊加得Fe₃O₄＋8HCl=FeCl₂＋2FeCl₃＋4H₂O，改寫成離子方程式為Fe₃O₄＋8H^＋=2Fe^3＋＋Fe^2＋＋4H₂O。③乙組實(shí)驗(yàn)步驟3得到的溶液中含有Fe^2＋而無(wú)Fe^3＋，滴加新制氯水變紅是由于Fe^2＋被氧化為Fe^3＋，溶液隨后褪色，可能是由于Cl₂將SCN^－氧化，欲驗(yàn)證此結(jié)論是否正確，可向溶液中重新滴加KSCN溶液，觀察是否重新出現(xiàn)紅色。若出現(xiàn)紅色，則假設(shè)成立，否則不成立。④B裝置溫度較高，若發(fā)生倒吸，則會(huì)造成玻璃管炸裂，因此可在裝置BC之間增加防倒吸裝置。