Question

【題目】某化學興趣小組的同學進行草酸亞鐵晶體(FeC2O4·nH2O)分解的實驗探究。經小組討論，他們設計了如下裝置進行實驗。 燒瓶B中盛有飽和NH4Cl和飽和NaNO2混合液(常用于實驗室制N2)，干燥管C1、C4中裝有堿石灰，試管E1、E3、E4中裝有澄清石灰水。

（1）充分反應后，將D1中的固體殘余物投入足量經煮沸的稀硫酸中，固體完全溶解且無氣體放出，取反應液加入KSCN溶液無血紅色，證明固體產物為 （寫化學式）。

（2）該裝置中有3個酒精燈，整個實驗過程至少應該點 次酒精燈，最后一次點燃的是 。（填酒精燈下的字母）

（3）該實驗裝置中有4個直立的試管，它們與盛放試劑體現不同的作用，其中E3的作用是： 。

（4）該實驗裝置中有4個干燥管，C3中盛裝的試劑是 。

（5）取7.2 g樣品充分反應后，測得D1中的固體殘余物為2.88 g，D2中固體質量減輕0.64 g，則草酸亞鐵晶體(FeC2O4·nH2O)分解的方程式為 。

Answer 1

【答案】（1）FeO；（2）4，A1；（3）驗證氣體中的CO2是否除盡；

（4）P2O5或CaCl2；（5）FeC2O42H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O。

【解析】

試題分析：（1）加入足量的煮沸的稀硫酸，防止氧氣的影響實驗（Fe2＋氧化成Fe3＋），無氣體產生，說明無CO32－，加入KSCN溶液物血紅色，說明鐵元素以＋2價存在，因此固體產物是FeO；(2)A3是檢驗還原氣體存在，即可能是CO，CO是可燃性氣體，需要檢驗純度，防止發生危險，因此需要4次點燃酒精燈，最后一次點燃酒精燈是A1，目的是產生N2，讓FeC2O4分解產生的氣體，全部被吸收；（3）E1是檢驗FeC2O4分解的氣體中是否含有CO2，E3是驗證氣體中的CO2是否除盡；（4）C2的作用是檢驗水蒸氣，盛放無水硫酸銅，C3的作用可以是防止E1中水蒸氣進入C2，產生干擾，C3盛放干燥劑，但不能盛放堿石灰或生石灰，因此應是P2O5或CaCl2；(5)根據(1) 殘留物是FeO，其物質的量為2.88/72mol=0.04mol，根據鐵元素守恒，FeC2O4·nH2O的物質的量為0.04mol，D2固體質量減輕0.64g，減少的氧原子的質量為0.64g，即CO的物質的量為0.64/16mol=0.04mol，根據碳元素守恒，CO2的物質的量為0.04mol，固體質量為7.2g，因此有7.2/(144＋18n)=0.04，解得n=2，因此草酸亞鐵晶體的化學式為FeC2O4·2H2O，因此受熱分解的反應方程式為：FeC2O42H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O。