Question

某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe₂O₃的影响(固定装置略)

(1)MgCO₃的分解产物为                         。

(2)装置C的作用是                            ，处理尾气的方法为                  。     

(3)将研究小组分为两组，按上图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末（纯净物），两组分别用产物进行以下实验。

步骤	操作	甲组现象	乙组现象
1	取黑色粉末加入稀盐酸	溶解，无气泡	溶解，有气泡
2	取步骤1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液	蓝色沉淀	蓝色沉淀
3	取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液	变红	无现象
4	向步骤3溶液中滴加新制氯水	红色褪去	先变红，后褪色

①乙组得到的黑色粉末是                。

②甲组步骤1中反应的离子方程式为                 。

③乙组步骤4中，溶液变红的原因为                                          ；溶液褪色可能的原因及其验证方法为                                                   。

④从实验安全考虑，题9图装置还可采取的改进措施是_____________________________。

Answer

(1)MgO、CO2 （2分） (2)除CO2 点燃（4分）

(3) ①Fe （2分） ②Fe3O4+8H+＝Fe2++2Fe3++4H2O （3分）

③Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+遇SCN-显红色；（2分）

假设SCN-被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出现红色，则假设成立(答案合理即可)（2分）

④在装置B、C之间添加装置E，以防倒吸(答案合理即可)（2分）

【解析】

试题分析：（1）难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和CO2，因此MgCO3受热分解得到产物是MgO与CO2。

（2）结合实验目的可知在装置B处，CO2与Zn作用生成CO气体，进入后面装置进行实验，故装置C中NaOH是用来吸收CO中混有的CO2气体；CO气体不一定完全反应，因此尾气中会有CO，可利用其可燃性采取点燃法来进行尾气处理。

（3）①根据黑色固体可溶于盐酸并产生气体，结合“原子守恒”可知用酒精喷灯的乙组实验得到的固体为Fe；

②根据甲组现象溶解，无气泡可知Fe2O3与CO在酒精灯加热的条件下，Fe2O3被还原得到黑色固体为Fe3O4，因此四氧化三铁与盐酸反应的离子方程式为Fe3O4+8H+＝Fe2++2Fe3++4H2O。

③根据Fe3+遇SCN-显红色可知，步骤4中溶液变红是由于溶液中Fe2+被Cl2氧化为Fe3+所致。溶液褪色的原因可能是Cl2将SCN-氧化，若该假设成立，则溶液中还存在Fe3+，再继续加入KSCN溶液则溶液变红，据此可以设计实验验证，即假设SCN-被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出现红色，则假设成立。

④由于氢氧化钠易吸收CO2气体，所以若B处停止加热后，则C中液体易倒吸入B中引起玻璃管炸裂，因此可采取的改进措施是在装置B、 C之间添加装置E防倒吸。

考点：考查物质性质实验方案设计与探究