Question

某鐵的氧化物粉末可能含有FeO、Fe₂O₃中的一種或兩種．一化學(xué)興趣小組同學(xué)利用以下裝置測(cè)定鐵的氧化物的組成，請(qǐng)協(xié)助完成，并回答有關(guān)問(wèn)題．
（1）李同學(xué)利用1mol/L的硫酸、KSCN溶液、酸性高錳酸鉀溶液，確定其組成．

編號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論
①	取少量粉末放入試管中，注入1mol/L的硫酸	粉末逐漸溶解，溶液呈黃綠色
②	將“①”中所得溶液分成兩份；向其中一份滴加幾滴KSCN溶液，振蕩	若溶液變?yōu)?!--BA--> 血紅色 ，說(shuō)明有Fe2O3存在
③	在另一份中加入少量KMnO4溶液	若溶液 紫色褪去 ，說(shuō)明有FeO存在

（2）王同學(xué)查閱資料后獲悉：H₂C₂O₄

濃硫酸

△

CO↑+CO₂↑+H₂O，并擬用下列裝置進(jìn)行定量探究．

①裝置甲的作用是

除去CO₂

；裝置丁中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

出現(xiàn)白色沉淀

．
②實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，王同學(xué)發(fā)現(xiàn)打開(kāi)分液漏斗旋塞，濃硫酸無(wú)法滴下，原因是

分液漏斗的玻璃塞沒(méi)有打開(kāi)

．
③若丙中鐵的氧化物質(zhì)量為3.04g，完全反應(yīng)后丁中生成沉淀的質(zhì)量為9.85g．試通過(guò)計(jì)算確定該鐵的氧化物的成分及其物質(zhì)的量之比．

Answer 1

分析：（1）②因Fe³⁺遇到KSCN溶液，溶液變?yōu)檠�紅色；
③根據(jù)KMnO₄溶液能氧化Fe²⁺，本身紫色褪去；
（2）①根據(jù)H₂C₂O₄分解產(chǎn)生的氣體有CO、CO₂、H₂O，裝置甲的作用是除去CO₂，裝置乙的作用是吸水，裝置丙中是CO還原鐵的氧化物，生成鐵和CO₂，CO₂能與Ba（OH）₂反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和水；
②根據(jù)分液漏斗的玻璃塞沒(méi)有打開(kāi)會(huì)出現(xiàn)濃硫酸無(wú)法滴下；
③先根據(jù)化學(xué)方程式：CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O利用沉淀的質(zhì)量，求出CO₂的質(zhì)量，再根據(jù)方程式：Fe_xO_y  +yCO=xFe+yCO₂，利用CO₂的質(zhì)量和鐵的氧化物質(zhì)量求出x：y；然后根據(jù)極限法判斷成分，最后設(shè)出FeO和Fe₂O₃各有amol，bmol，
利用

a+2b

a+3b

=

4

5

，求得物質(zhì)的量之比．

解答：解：（1）②Fe³⁺遇到KSCN溶液，溶液變?yōu)檠�紅色，若溶液變?yōu)檠�紅色，則“①”中溶液含有Fe³⁺，原固體中有Fe₂O₃，
故答案為：紅色；
③KMnO₄溶液能氧化Fe²⁺，本身紫色褪去，若向另一份中加入少量KMnO₄溶液，紫色褪去，則“①”中溶液含有Fe²⁺，原固體中有FeO，故答案為：紫色褪去；
（2）①根據(jù)H₂C₂O₄分解產(chǎn)生的氣體有CO、CO₂、H₂O，裝置甲的作用是除去CO₂，裝置乙的作用是吸水，裝置丙中是CO還原鐵的氧化物，生成鐵和CO₂，CO₂能與Ba（OH）₂反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和水，
故答案為：除去CO₂；出現(xiàn)白色沉淀；
②根據(jù)分液漏斗的玻璃塞沒(méi)有打開(kāi)會(huì)出現(xiàn)濃硫酸無(wú)法滴下，
故答案為：分液漏斗的玻璃塞沒(méi)有打開(kāi)；
③CO通過(guò)還原鐵的氧化物會(huì)產(chǎn)生CO₂，裝置丁中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是變渾濁，產(chǎn)生白色沉淀．
   CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O     
   44            197
   X            9.85g
可以求出X等于2.2，即還原產(chǎn)生的CO₂有2.2g．
 Fe_xO_y  +yCO=xFe+yCO₂
 56x+16y          44y
 3.04             2.2g
 求出x：y=4：5，
所以某鐵的氧化物粉末為：FeO和Fe₂O₃；
設(shè)FeO和Fe₂O₃各有amol，bmol，則

a+2b

a+3b

=

4

5

．解得a：b=2：1，
故答案為：FeO和Fe₂O₃；n（FeO）：n（Fe₂O₃）=1：2．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了物質(zhì)成分的檢驗(yàn)和計(jì)算，難度較大，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)棵鞔_所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置的作用，是解答好此類(lèi)題的基礎(chǔ)與關(guān)鍵．