Question

【題目】實驗室可用草酸(H2C2O4)在濃硫酸的作用下分解得一氧化碳，某研究小組利用如圖所示裝置探究溫度對CO還原Fe2O3的影響(固定裝置略)：

（1）草酸(H2C2O4)在濃硫酸的作用下分解制取一氧化碳的化學(xué)方程式為_____________________。

（2）裝置C的作用是_______________，加熱D裝置之前需進(jìn)行的操作是___________________。

（3）將研究小組分為兩組，按上圖裝置進(jìn)行對比實驗，甲組用酒精燈、乙組用酒精燈對裝置D加熱，反應(yīng)產(chǎn)物均為黑色粉末(純凈物)，兩組分別用產(chǎn)物進(jìn)行以下實驗：

步驟	操作	甲組現(xiàn)象	乙組現(xiàn)象
1	取黑色粉末加入稀硫酸	溶解，無氣泡	溶解，有氣泡
2	取步驟1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液	藍(lán)色沉淀	藍(lán)色沉淀
3	取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液	變紅	無現(xiàn)象
4	向步驟3溶液中滴加新制氯水	紅色褪去	先變紅，后褪色

①甲組步驟1中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。

②甲組步驟3中，溶液變紅的離子方程式為______________________。

③乙組得到的黑色粉末是_____________(填化學(xué)式)。

④乙組步驟4中，溶液褪色可能的原因及其驗證方法為_______________________。

（4）該裝置的改進(jìn)措施除了在E裝置后加尾氣處理裝置外還需_______________________。

Answer 1

【答案】 )H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑ 干燥CO氣體 在裝置中先通入一段時間的CO，再在F裝置的導(dǎo)氣管口收集一試管氣體，驗純后再給D裝置加熱 Fe3O4+4H2SO4 =Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O Fe3++3SCN－=Fe(SCN)3 Fe 假設(shè)SCN-被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出現(xiàn)紅色，則假設(shè)成立（其他合理答案均可給分） 在A和B裝置之間加一個防倒吸裝置

【解析】（1）草酸(H2C2O4)在濃硫酸的作用下分解制取一氧化碳的化學(xué)方程式為H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑；（2）裝置C的作用是干燥CO氣體；加熱D裝置之前需進(jìn)行的操作是在裝置中先通入一段時間的CO，再在F裝置的導(dǎo)氣管口收集一試管氣體，驗純后再給D裝置加熱；（2）①利用甲組現(xiàn)象可知Fe2O3與CO在酒精燈加熱的條件下，Fe2O3被還原得到黑色固體為Fe3O4，由此可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，Fe3O4+4H2SO4 =Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O ；②因Fe3＋遇SCN－顯紅色，反應(yīng)的離子方程式為：Fe3++3SCN－=Fe(SCN)3；③利用黑色固體可溶于鹽酸并產(chǎn)生氣體，結(jié)合“原子守恒”可知用酒精噴燈的乙組實驗得到的固體為Fe；④因Fe3＋遇SCN－顯紅色，所以步驟4中溶液變紅是溶液中Fe2＋被Cl2氧化為Fe3＋所致、溶液褪色的原因可能是Cl2將SCN－氧化，其驗證方法為：假設(shè)SCN-被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出現(xiàn)紅色，則假設(shè)成立（其他合理答案均可給分）；（4）該裝置的改進(jìn)措施除了在E裝置后加尾氣處理裝置外還需：若A處停止加熱后，B中液體易倒吸入A中引起燒瓶炸裂，因此可采取的改進(jìn)措施是在裝置AB之間添加裝置E防倒吸。