Question

易溶于水的三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O可用于摄影和蓝色印刷。以铁屑为原料的制备流程如下：

请回答下列问题：
（1）铁屑中常含硫元素，加稀硫酸时会产生有毒的H₂S气体，可用氢氧化钠溶液吸收，下列吸收装置正确的是       。

（2）制得的FeSO₄溶液中需加入少量的H₂SO₄酸化，目的是                      。若要从溶液中得到绿矾FeSO₄·7H₂O，必须进行的实验操作是          （按顺序填写）。
a．过滤洗涤      b．蒸发浓缩       c．冷却结晶      d．灼烧      e．干燥
（3）该晶体盐在110℃可完全失去结晶水，继续升高温度可发生分解反应。
①分解得到的气体产物用如下装置进行实验

装置检查气密性后，先通一段时间N₂，其目的为                   。结束实验时先熄灭酒精灯再通入N₂至常温，其目的为                           。实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊，E中有红色固体生成，则气体产物是           。
②分解得到的固体产物含有K₂CO₃、FeO、Fe，加水溶解、过滤、洗涤、干燥，得到含铁样品。现设计下列三种实验方案对该样品进行物质含量测定。
【甲】a g样品溶液得固体b g
【乙】a g样品量气测得气体体积V_a mL
【丙】a g样品250 mL溶液三次平均消耗0.1 mol·L^－1酸性KMnO₄溶液V_b mL你认为以上方案中   无法确定样品的组成，理由是                                     。

Answer 1

（1）A   （2）防止Fe^2＋的水解     b c a e
（3）①排出装置中的空气， 防止干扰实验结果 防止液体回流（或倒吸）      CO₂、CO
②丙方案            使用盐酸溶解样品，氯离子也可被酸性MnO₄^-氧化

试题分析：（1）吸收杂质气体时导气管的连接方式是长进短出，而且长的导气管要浸没在液面下，短的导气管稍微露出橡胶塞即可。故选项为A。（2）制得的FeSO₄溶液中需加入少量的H₂SO₄酸化，目的是防止Fe^2＋的水解而使溶液变浑浊。若要从溶液中得到绿矾FeSO₄·7H₂O，必须进行的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥。故选项为  b c a e。（3）①装置检查气密性后，要先通一段时间N₂，其目的为了排出装置中的空气， 防止干扰实验结果。实验过程中观察到B中澄清石灰水变浑浊说明含有CO₂，E中有红色固体生成，F中的澄清石灰水变浑浊则说明气体产物含有CO。所以气体产物是CO₂、CO。②分解得到的固体产物含有K₂CO₃、FeO、Fe，加水溶解、过滤、洗涤、干燥，得到含铁样品。甲：样品ag,加入足量的硝酸溶解得到Fe(NO₃)₃，向溶液中加入足量的NaOH溶液得到Fe(OH)₃沉淀，将其过滤出来洗涤干净，然后灼烧，发生反应：2Fe(OH)₃Fe₂O₃+3H₂O.烘干得到的固体质量就是Fe₂O₃的质量。进而计算出Fe元素的质量。因此再根据含铁样品的质量及Fe的质量就是出固体产物个组分的含量。正确。乙：向含铁样品中加入足量的稀硫酸发生反应：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑。根据放出的氢气的体积可计算出Fe的质量，继而求出FeO的质量，固体样品中个组分的含量得到求解。正确。丙：样品用足量的盐酸溶解时发生反应：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑;FeO+2HCl=FeCl₂+H₂O.取25ml的溶液用酸性KMnO4溶液滴定时Fe²⁺、Cl^-都被酸性高锰酸钾氧化，因此不能根据消耗的高锰酸钾溶液的物质的量的多少来确定溶液中Fe2+的多少。故不能确定样品中个组分含量的多少。错误。因此在这三种方案中丙无法确定物质的组成。