草*亞鐵晶體（FeC2O4·2H2O，相對分子質量為180）呈淡黃*，可用作照相顯影劑。某實驗小組對其進行了一...

問題詳情：

草*亞鐵晶體（FeC2O4·2H2O，相對分子質量為180）呈淡黃*，可用作照相顯影劑。某實驗小組對其進行了一系列探究。

I．純淨草*亞鐵晶體熱分解產物的探究。

（1）氣體產物成分的探究。小組成員採用如下裝置（可重複選用）進行實驗：

①裝置D的名稱為______。

②按照氣流從左到右的方向，上述裝置的連接順序為_____→尾氣處理裝置（填儀器接口的字母編號）。

③實驗前先通入一段時間N2，其目的為_______。

④實驗*了氣體產物中含有CO，依據的實驗現象為______。

（2）固體產物成分的探究。充分反應後，A處反應管中殘留黑*固體。查閲資料可知，黑*固體可能為Fe或FeO。小組成員設計實驗*了其成分只有FeO，其*作及現象為___。

（3）依據（1）和（2）結論，可知A處反應管中發生反應的化學方程式為____。

Ⅱ．草*亞鐵晶體樣品純度的測定

工業製得的草*亞鐵晶體中常含有FeSO4雜質，測定其純度的步驟如下：

步驟1：稱取mg草*亞鐵晶體樣品並溶於稀H2SO4中，配成250mL溶液。

步驟2：取上述溶液25.00mL，用c mol·L−1 KMnO4標準液滴定至終點，消耗標準液V1 mL；

步驟3：向反應後溶液中加入適量鋅粉，充分反應後，加入適量稀H2SO4，再用c mol·L−1 KMnO4標準溶液滴定至終點，消耗標準液V2mL。

（4）步驟3中加入鋅粉的目的為______。

（5）草*亞鐵晶體樣品的純度為_____；若步驟1配製溶液時部分Fe2+被氧化，則測定結果將______（填“偏高”、“偏低”或“不變”）。

【回答】

（球形）乾燥管    agfbchi（或ih）de（或ed）bc    排盡裝置中的空氣，防止加熱時發生*    C處反應管中固體由黑變紅，其後的澄清石灰水變渾濁    取固體少許溶於稀硫*，無氣體生成    FeC2O4•2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O    將Fe3+還原為Fe2+    ×100%    偏低   

【分析】

I．(1)①根據儀器的圖形和作用分析解答；

②草*亞鐵晶體在裝置A中加熱分解，生成的氣體通過裝置D中硫*銅可以檢驗水蒸氣的存在，通過裝置B中澄清石灰水可以檢驗二氧化碳的生成，經鹼石灰乾燥後氣體通入裝置C中玻璃管和氧化銅反應，再通過B裝置檢驗生成的二氧化碳氣體，最後尾氣處理，據此分析解答；

③實驗前先通入一段時間N2，可以把裝置內空氣趕淨，據此解答；

④實驗*了氣體產物中含有CO，可以利用CO還原氧化銅設計實驗驗*；

(2)黑*固體可能為Fe或FeO，可以把固體溶於*檢驗；

(3)依據(1)和(2)的結論分析解答；

Ⅱ．(4)根據鋅可以將Fe3+還原分析解答；

(5)草*亞鐵與高錳*鉀溶液發生氧化還原反應，亞鐵離子和草*根離子都被氧化。向反應後溶液中加入適量鋅粉，充分反應後，加入適量稀H2SO4，再用cmol•L-1KMnO4標準溶液滴定至終點，此時滴定的是亞鐵離子，利用化學反應的定量關係分析計算；若步驟1配製溶液時部分Fe2+被氧化，根據消耗高錳*鉀量的變化分析誤差。

【詳解】

(1)①裝置D的名稱為：(球形)乾燥管，故*為(球形)乾燥管；

②草*亞鐵晶體在裝置A中加熱分解，生成的氣體通過裝置D中硫*銅檢驗水蒸氣的存在，通過裝置B中澄清石灰水檢驗二氧化碳的生成，通過裝置E中鹼石灰乾燥後，氣體通入裝置C中玻璃管和氧化銅反應生成銅和二氧化碳，再通過B裝置檢驗生成的二氧化碳氣體，按照氣流從左到右的方向，上述裝置的連接順序為：agfbchi(或ih)de(或ed)bc，最後連接尾氣處理裝置，故*為agfbchi(或ih)de(或ed)bc；

③實驗前先通入一段時間N2，目的是排盡裝置中的空氣，防止加熱時發生*，故*為排盡裝置中的空氣，防止加熱時發生*；

④實驗*了氣體產物中含有CO，依據的實驗現象為：C處反應管中固體由黑變紅，其後的澄清石灰水變渾濁，故*為C處反應管中固體由黑變紅，其後的澄清石灰水變渾濁；

(2)充分反應後，A處反應管中殘留黑*固體，黑*固體可能為Fe或FeO。要*其成分只有FeO，可以將固體溶於*，看有無氣體放出即可，具體為：取固體少許溶於稀硫*，無氣體生成説明無鐵存在，只有氧化亞鐵，故*為取固體少許溶於稀硫*，無氣體生成；

(3)依據(1)和(2)結論，可知A處反應管中發生的反應是草*亞鐵晶體分解生成氧化亞鐵、一氧化碳、二氧化碳和水，反應的化學方程式為：FeC2O4•2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O，故*為FeC2O4•2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O；

(4)鋅可以將Fe3+還原，因此步驟3中加入鋅粉的目的為：將Fe3+還原為Fe2+，故*為將Fe3+還原為Fe2+；

(5)取上述溶液25.00mL，用cmol•L﹣1KMnO4標準液滴定至終點，消耗標準液V1mL，此過程中亞鐵離子和草*根離子都被氧化；向反應後的溶液中加入適量鋅粉，鋅將Fe3+還原為Fe2+，充分反應後，加入適量稀H2SO4，再用cmol•L﹣1KMnO4標準溶液滴定至終點，消耗標準液V2mL，此時滴定的是溶液中的亞鐵離子。第一次消耗的高錳*鉀減去第二次消耗的高錳*鉀為滴定草*根離子的量，反應的離子方程式：2MnO4-+5C2O42-+8H+=10CO2+4H2O+2Mn2+，草*亞鐵晶體樣品的純度＝×100%，若步驟1配製溶液時部分Fe2+被氧化，會導致第一步滴定中消耗的高錳*鉀的量減少，即V1偏小，則計算得到的亞鐵離子物質的量減小，測定結果偏低，故*為×100%；偏低。

【點睛】

本題考查了物質的組成和含量測定的實驗分析。本題的難點為實驗裝置的連接順序，要注意從實驗的原理分析解答；易錯點為(5)的計算和誤差分析，要注意2次滴定過程中的反應微粒，理解清楚計算原理，並結合計算公式分析誤差。

知識點：物質含量的測定

題型：實驗,探究題