Question

【題目】草酸亞鐵晶體（FeC2O4·2H2O）是一種黃色難溶于水的固體，受熱易分解，是生產(chǎn)電池、涂料以及感光材料的原材料。為探究純凈草酸亞鐵晶體熱分解的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)裝置圖如下：

（1）儀器a的名稱是______。

（2）從綠色化學(xué)考慮，該套裝置存在的明顯缺陷是_________。

（3）實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間N2，其目的為__________。

（4）實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO，依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______。

（5）草酸亞鐵晶體在空氣易被氧化，檢驗(yàn)草酸亞鐵晶體是否氧化變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作是____。

（6）稱取5.40g草酸亞鐵晶體用熱重法對(duì)其進(jìn)行熱分解，得到剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如下圖所示：

①上圖中M點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式為_________。

②已知400℃時(shí)，剩余固體是鐵的一種氧化物，試通過計(jì)算寫出M→N發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。

Answer 1

【答案】球形干燥管（干燥管） 缺少處理CO尾氣裝置 排盡裝置內(nèi)空氣，防止空氣中H2O和CO2的干擾 E中黑色粉末變紅色，F出現(xiàn)白色沉淀 取少量草酸亞鐵晶體于試管中，加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則草酸亞鐵晶體已氧化變質(zhì)；若不變紅色，則草酸亞鐵晶體未氧化變質(zhì) FeC2O4 3FeC2O4 Fe3O4＋2CO2↑＋4CO↑

【解析】

裝置A為草酸亞鐵晶體分解，利用無水硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣，B裝置檢驗(yàn)二氧化碳，C裝置吸收二氧化碳，D裝置干燥氣體，E裝置檢驗(yàn)CO，F裝置檢驗(yàn)二氧化碳，據(jù)此解答。

(1)儀器a的名稱是球形干燥管(干燥管)，故答案為：球形干燥管(干燥管)；

(2)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生CO，缺少處理CO尾氣裝置，故答案為：缺少處理CO尾氣裝置；

(3)反應(yīng)會(huì)會(huì)產(chǎn)生CO和H2O，通入氮?dú)猓�排盡裝置內(nèi)空氣，防止空氣中H2O和CO2的干擾，故答案為：排盡裝置內(nèi)空氣，防止空氣中H2O和CO2的干擾；

(4)CO與CuO反應(yīng)，生成Cu和二氧化碳，現(xiàn)象為E中黑色粉末變紅色，F出現(xiàn)白色沉淀，故答案為：E中黑色粉末變紅色，F出現(xiàn)白色沉淀；

(5)檢驗(yàn)鐵離子的試劑為KSCN，具體有：取少量草酸亞鐵晶體于試管中，加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則草酸亞鐵晶體已氧化變質(zhì)；若不變紅色，則草酸亞鐵晶體未氧化變質(zhì)，故答案為：取少量草酸亞鐵晶體于試管中，加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則草酸亞鐵晶體已氧化變質(zhì)；若不變紅色，則草酸亞鐵晶體未氧化變質(zhì)；

(6)①草酸亞鐵晶體的物質(zhì)的量為：＝0.03mol，通過剩余固體的質(zhì)量為4.32g，則M的摩爾質(zhì)量為＝144g/mol，過程Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)是：草酸亞鐵晶體受熱失去結(jié)晶水，剩下的M為FeC2O4，故答案為：FeC2O4；

②草酸亞鐵晶體中的鐵元素質(zhì)量為：＝1.68g，草酸亞鐵晶體中的鐵元素完全轉(zhuǎn)化到氧化物中，氧化物中氧元素的質(zhì)量為：，設(shè)鐵的氧化物的化學(xué)式為FexOy，則有：，解得x：y＝3：4，鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe3O4，因此M→N發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3FeC2O4 Fe3O4＋2CO2↑＋4CO↑。