Question

（12分）三草酸合鐵酸鉀晶體K₃[Fe(C₂O₄ )₃]·3H₂O可用于攝影和藍色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解，對所得氣體產物和固體產物進行實驗和探究。請利用實驗室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程。
限選試劑：濃硫酸、1.0mol·L^-1HNO₃、1.0mol·L^-1鹽酸、1.0mol·L^-1 NaOH、3%H₂O₂、0.1mol·L^-1KI、0.1mol·L^-1CuSO₄、20% KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。
（1）將氣體產物依次通過澄清石灰水（A）、濃硫酸、灼熱氧化銅（B）、澄清石灰水（C），觀察到A、C中澄清石灰水都變渾濁，B中有紅色固體生成，則氣體產物是       。
（2）該小組同學查閱資料后推知，固體產物中，鐵元素不可能以三價形式存在，而鹽只有K₂CO₃。驗證固體產物中鉀元素存在的方法是        ，現象是           
（3）固體產物中鐵元素存在形式的探究。
①提出合理假設
假設1：         ；假設2：              ；假設3：         。
②設計實驗方案證明你的假設（不要在答題卡上作答）
③實驗過程
根據②中方案進行實驗。在答題卡上按下表的格式寫出實驗步驟、預期現象與結論。

實驗步驟	預期現象與結論
步驟1：
步驟2：
步驟3：
……

Answer 1

（1）CO₂、CO 
（2）焰色反應透過藍色鈷玻璃，觀察到紫色的火焰
（3）①FeO、Fe    FeO   Fe

實驗步驟	預期現象與結論
步驟1：取適量固體產物與試管中，加入足量蒸餾水，充分振蕩使碳酸鉀完全溶解。分離不容固體與溶液，用蒸餾水充分洗滌不溶固體	固體產物部分溶解
步驟2：向試管中加入適量硫酸銅溶液，再加入少量不溶固體，充分振蕩	若藍色溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化，則假設2成立。 若藍色溶液顏色明顯改變，且有暗紅色固體生成，則證明有鐵單質存在
步驟3：繼續步驟2中的（2）,進行固液分離，用蒸餾水洗滌固體至洗滌液無色。取少量固體與試管中，滴加過量HCl，靜置，取上層清液，滴加適量H2O2 ,充分振蕩后滴加KSCN	結合步驟2中的（2）： 若溶液基本無色，則假設（1）成立 若溶液呈血紅色，則假設（3）成立

③步驟1：將固體產物加入1.0 mol·L^-1鹽酸中觀察有無氣體若有氣泡產生、說明固體產物中含有單質鐵，反之，則不含單質鐵
步驟2：將固體產物加入足量的0.1 mol·L^-1CuSO₄中充分反應后過濾、洗滌后，將沉淀物溶于1.0 mol·L^-1鹽酸，再加入20% KSCN，最后加入3%  H₂O₂，若最終溶液顯紅色，說明固體產物中含有FeO，若不出現紅色、說明不含有FeO

（1）澄清石灰水（A）變渾濁，說明氣體產物中含有CO₂；
澄清石灰水（C）變渾濁、B中有紅色固體生成，說明氣體產物中含有CO：
CO＋CuOCu＋CO₂     Ca(OH)₂＋CO₂=CaCO₃↓＋H₂O
(2)鉀元素一般通過焰色反應來檢驗：透過藍色鈷玻璃，觀察到紫色的火焰
（3）固體產物中，鐵元素不可能以三價形式存在，而鹽只有K₂CO₃，說明鐵只能以0價、+3價的形式存在，故只可能是FeO、Fe兩種存在形式，有三種假設：假設1：FeO、Fe；假設2：FeO；假設3：Fe
其中的鐵可通過與鹽酸反應有無氣體生成、與藍色硫酸銅溶液是否有銅析出（溶液顏色的改變）來判定
FeO的檢驗：用鹽酸將其溶解后，加入KSCN溶液，再用雙氧水將其氧化，觀察溶液是否變紅