Question

某研究小組利用題下圖裝置探究溫度對CO還原Fe₂O₃的影響（固定裝置略） 

（1）MgCO₃的分解產(chǎn)物為

 

．
（2）裝置C的作用是

 

，處理尾氣的方法為

 

．
（3）將研究小組分為兩組，按題上圖裝置進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，甲組用酒精燈、乙組用酒精噴燈對裝置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(shí)驗(yàn)：

步驟	操作	甲組現(xiàn)象	乙組現(xiàn)象
1	取黑色粉末加入鹽酸	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	取步驟3溶液中滴加新制氯水	紅色褪去	先變紅，后褪色

①乙組得到的黑色粉末是

 

．
②甲組步驟1中反應(yīng)的離子方程式為

 

．
③乙組步驟4中，溶液變紅的原因?yàn)?!--BA-->

 

，溶液褪色可能的原因及其驗(yàn)證方法為

 

．
④從實(shí)驗(yàn)安全考慮，題上圖裝置可采取的改進(jìn)措施是

 

．

Answer 1

分析：（1）難溶的碳酸鹽受熱易分解為氧化物和CO₂；
（2）CO₂與Zn作用生成CO氣體，裝置C中NaOH是用來吸收CO中混有的CO₂氣體；尾氣中CO，可利用其可燃性采取點(diǎn)燃法來進(jìn)行尾氣處理；
（3）①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(shí)驗(yàn)得到的固體為Fe；
②Fe₂O₃被還原得到黑色固體為Fe₃O₄，由此可寫出反應(yīng)的離子方程式；
③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，若該假設(shè)成立，則溶液中還存在Fe³⁺，再繼續(xù)加入KSCN溶液則溶液變紅；
④若B處停止加熱后，C中液體易倒吸入B中引起玻璃管炸裂．

解答：解：（1）難溶的碳酸鹽受熱易分解為氧化物和CO₂，因此MgCO₃受熱分解得到產(chǎn)物是MgO與CO₂，
故答案為：MgO、CO₂；
（2）結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�在裝置B處，CO₂與Zn作用生成CO氣體，進(jìn)入后面裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故裝置C中NaOH是用來吸收CO中混有的CO₂氣體；CO氣體不一定完全反應(yīng)，因此尾氣中會(huì)有CO，可利用其可燃性采取點(diǎn)燃法來進(jìn)行尾氣處理，
故答案為：除CO₂ ；點(diǎn)燃；
（3）①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(shí)驗(yàn)得到的固體為Fe，
故答案為：Fe；
②利用甲組現(xiàn)象可知Fe₂O₃與CO在酒精燈加熱的條件下，F(xiàn)e₂O₃被還原得到黑色固體為Fe₃O₄，由此可寫出反應(yīng)的離子方程式，
故答案為：Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；
③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，若該假設(shè)成立，則溶液中還存在Fe³⁺，再繼續(xù)加入KSCN溶液則溶液變紅，
故答案為：Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺遇SCN^-顯紅色；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；
④若B處停止加熱后，C中液體易倒吸入B中引起玻璃管炸裂，因此可采取的改進(jìn)措施是在裝置BC之間添加裝置E防倒吸，
故答案為：在裝置BC之間添加裝置E防倒吸．

點(diǎn)評：本題考查了鐵離子、亞鐵離子的檢驗(yàn)方法、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價(jià)，題目難度中等，試題綜合性較強(qiáng)，注意正確理解、分析題中信息，聯(lián)系所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行解答．