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(12分)某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)

(1) MgCO3的分解产物为 。

(2) 装置C的作用是 ,处理尾气的方法为 。

(3) 将研究小组分为两组,按上图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯给装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用产物进行以下实验。

步骤

操作

甲组现象

乙组现象

1

取黑色粉末加入稀盐酸

溶解,无气泡

溶解,有气泡

2

取步骤1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液

蓝色沉淀

蓝色沉淀

3

取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液

变红

无现象

4

向步骤3溶液中滴加新制氯水

红色褪去

先变红,后褪色

已知:3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色)

① 乙组得到的黑色粉末是 ;

② 甲组步骤1中反应的离子方程式为 ;

③ 乙组步骤4中,溶液变红的原因为 ;溶液褪色可能的原因及其验证方法为

④ 从实验安全考虑,上图装置还可采取的改进措施是 ;

 

(1) MgO、CO2(1分)

(2) 除CO2(1分)、 点燃(1分)

(3) ① Fe (1分)

② Fe3O4+8H+ = 2Fe3++Fe2++4H2O(2分)

③ Fe2+被氧化成Fe3+,Fe3+遇SCN-显红色;(2分)

假设SCN-被Cl2氧化,向溶液中继续加入过量KSCN溶液,若出现红色,则假设成立

(2分)(其它合理答案均可给分)

④ 在装置BC之间添加装置E防倒吸(其它合理答案均可给分) (2分)

【解析】

试题分析:

(1) 根据MgCO3的分解原理MgCO3MgO+CO2↑;可得其是产物是MgO、CO2

(2) 通过Zn粉,发生Zn+CO2ZnO+CO;再通过NaOH溶液(装置C),是为了除去二氧化碳;再通过无水氯化钙是为了除去水蒸气;然后CO还原氧化铁,E装置防倒吸,F装置检验和吸收二氧化碳。尾气是CO,点燃处理。

(3) CO还原氧化铁生成黑色粉末可能是Fe、Fe3O4、FeO及其混合物。实验1,证明甲组没有Fe生成,乙组产生了Fe;实验2,证明溶于酸时都生成了Fe2+;实验3证明甲组生成了Fe3O4,乙组没有生成;实验4说明褪色的原因可能是SCN-可能被Cl2氧化。

考点:考查化学探究实验与评价。

 

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