17.草酸亞鐵晶體(FeC
2O
4•2H
2O)是一種淺黃色固體,難溶于水,受熱易分解,是生產(chǎn)鋰電池的原材料,某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物,并用熱重法(TG)確定其分解后所得固體產(chǎn)物的組成,探究過程如下:
【查閱資料】(1)草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物是H
2O,CO,CO
2.
(2)無水硫酸銅為白色粉末,遇到水蒸氣會(huì)變成藍(lán)色結(jié)晶水合物(CuSO
4•5H
2O).
(3)氫氧化鈣微溶于水,常溫條件下100g水中最多溶解0.02gCa(OH)
2.
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
(1)從環(huán)保角度考慮,該套實(shí)驗(yàn)裝置的明顯缺陷是沒有處理尾氣.
(2)可選擇以下實(shí)驗(yàn)裝置中的乙(選填“甲”或“乙”)作為虛線框中的“熱分解裝置”.
【問題討論】
(3)實(shí)驗(yàn)過程中觀察到B中白色無水硫酸銅粉末變成藍(lán)色,E中紅色粉末變黑色現(xiàn)象,則可證明草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物有H
2O、CO
2和CO.E中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為3CO+Fe
2O
3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO
2.
(4)該興趣小組進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí),先點(diǎn)燃熱分解裝置中的酒精燈,一段時(shí)間后再點(diǎn)燃E處的酒精燈,原因是把裝置中的空氣排盡,避免一氧化碳和空氣混合達(dá)到爆炸極限時(shí),加熱時(shí)發(fā)生爆炸.
(5)有小組同學(xué)提出,上述現(xiàn)象不能證明草酸亞鐵晶體分解生成了CO,理由是分解生成了二氧化碳應(yīng)除去.
【數(shù)據(jù)分析】(6)稱取3.60g草酸亞鐵晶體FeC
2O
4•2H
2O(相對分子質(zhì)量是180)用熱重法對其進(jìn)行熱分解,得到剩余固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖丙所示,請分析該圖回答下列問題:
①過程Ⅰ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeC
2O
4•2H
2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC
2O
4+2H
2O.
②300℃時(shí)剩余固體只有一種且是鐵的氧化物,試通過計(jì)算確定該氧化物的化學(xué)式或名稱Fe
2O
3.