1、综合实验探究(2019年黑龙江省实验中学高三上期末)三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4)33H2O可用于摄影和蓝色印刷,它受热易分解,为了验证其气态产物,某同学设计了如下实验装置:(1)若实验中,观察到B、E中的溶液均变浑浊,则D中的现象是_;说明其气态产物是_、_;为验证另一种气态产物,应在A、B之间增加的装置为_。(2)为了使实验更安全、更严密,你认为该实验设计需要如何改进?_;_。(3)固体产物中铁元素不可能以3价形式存在,理由是_。现设计实验,探究固体产物中铁元素的存在形式。提出合理假设。假设1:_;假设2:_;假设3:_。某学生设计实验探究上述假设,除3%H2O2、蒸馏水外,还需要
2、下列试剂中的_。限选试剂:浓硫酸、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1盐酸、1.0 molL1NaOH溶液、0.1 molL1KI溶液、0.1 molL1CuSO4溶液、20%KSCN溶液。解析:(1)B中溶液变浑浊说明气态产物中有CO2,E中溶液变浑浊说明CO被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2,故D中的现象是溶液褪色或变浅,从而可说明气态产物有CO;另一种气态产物是H2O,其验证方法是将A中产生的气体通过盛有无水CuSO4的干燥管。(2)从安全角度考虑应在B装置前加一个防倒吸装置,从严密性角度考虑,要在C装置后增加一个检验CO2是否除尽的装置。(3)由于反应过程中有CO生成,能还原三
3、价的铁,故固体产物中无三价铁,其成分可能有三种情况:Fe、FeO、Fe和FeO。探究固体产物中铁元素的存在形式;可以将固体产物放入足量的0.1 molL1的CuSO4溶液中搅拌使其充分反应,然后过滤洗涤沉淀,再加入足量的1.0 molL1的盐酸,若溶液中有不溶的红色物质,则说明固体产物中含有Fe(发生反应为FeCuSO4=FeSO4Cu),向溶液中加入20% KSCN溶液,不变红色,然后再向溶液中滴加双氧水,若变红色,则说明固体产物中含有FeO。答案:(1)溶液褪色或变浅CO2CO盛有无水CuSO4的干燥管(2)在B装置之前加一个防倒吸装置在C装置后增加一个检验二氧化碳是否除尽的装置(或盛有澄清石灰水的试管)(3)有还原性气体CO生成,能将三价铁还原,故不可能有三价铁存在铁元素的存在形式为Fe单质铁元素的存在形式为FeO铁元素的存在形式为Fe与FeO的混合物1.0 molL1盐酸、20%KSCN溶液、0.1 molL1 CuSO4溶液