Question

(20分)草酸亚铁和草酸铁常用作照相显影剂或制药工业。I．某化学兴趣小组的同学进行草酸亚铁晶体(FeC₂O₄·2H₂O)分解产物的实验探究。他们设计了如下装置进行实验(夹持装置未画出)，干燥管B、G中装有无水氯化钙，试管D、F、I中盛有澄清石灰水。

（1）烧瓶A中盛有饱和NH₄C1和饱和NaNO₂的混合液，常用于实验室制N₂，则该反应的化学方程式为_____________________________。

（2）实验时先打开活塞a，并加热烧瓶A一段时间，其目的是___________________。

（3）①试管D中出现浑浊，证明分解产物中有____________存在。

②证明分解产物中存在CO的现象是______________________________。

③要证明分解时产生的另一种气态产物的存在，应该如何改进装置______________。

④将C中充分反心后的固体残余物投入经煮沸的稀硫酸中，固体完全溶解且无气体放出，取反应液加入KSCN溶液无血红色，证明固体产物为_____________(填化学式)。

II．三氯化铁是合成草酸铁的重要原料。已知草酸铁晶体在低温时溶解度较小。

（4）利用工业FeCl₃(含杂质)制取纯净的草酸铁晶体【Fe₂(C₂O₄)₃·5H₂O】的实验流程如下图所示：

①溶液X为浓盐酸，目的是_________________。

②上述流程中FeCl₃可用异内醚萃取，其原因是__________________。

③所得Fe₂(C₂O₄)₃·5H₂O需用冰水洗涤，其目的是___________________。

④为测定所得草酸铁晶体的纯度，实验室中用KMnO₄标准溶液滴定生成的H₂C₂O₄，KMnO₄标准溶液应置于__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。

Answer

（1）NH4Cl＋NaNO2NaCl＋N2↑＋2H2O；

（2）用生成的N2排除装置内的空气，避免空气中CO2对实验造成的干扰；

（3）①CO2 ，②F中不出现浑浊，I中出现浑浊；③在装置C、D之间连一个盛有无水CuSO4的装置 ；④FeO，

（4）①抑制FeCl3水解；②FeCl3在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度；③除去杂质、减少草酸铁晶体的溶解损耗；④酸式。

【解析】

试题分析：（1）饱和NH4C1和饱和NaNO2的混合液制备N2，发生氧化还原反应，同种元素不同价态发生归中规律，氯化铵中N-3价→0↑3，亚硝酸钠中N+3价→0↓3，因此反应方程式：NH4Cl＋NaNO2NaCl＋N2↑＋2H2O；（2）根据问题得出草酸亚铁晶体受热分解的信息，FeC2O4·2H2OFeO＋CO↑＋CO2↑＋H2O，装置中有空气，对草酸亚铁晶体分解产物的验证产生干扰，因此用N2排除装置中的空气（氧气）；（3）①D试管中盛有澄清石灰水，现在澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中CO2生成；②CO是还原性气体，可以还原金属氧化物，生成CO2，证明CO的存在，实验现象是I试管中溶液变浑浊，同时草酸亚铁分解产生的CO2对后面的实验产生干扰，必须除去，因此F试管溶液不变浑浊，综上所述F中不出现浑浊，I中出现浑浊，证明CO存在；③分解时产生的另一种气态产物是水蒸气，验证水蒸气用无水硫酸铜，由白色变成蓝色，证明有水的存在，验证水蒸气先检验水的存在，防止后面实验产生干扰，因此在C和D之间连一个盛有无水硫酸铜的装置；④加入硫酸，固体完全溶解且无气体放出，说明无铁单质生成，加入KSCN溶液无血红色，说明溶液中无Fe3＋，因此推出固体是氧化亚铁；（4）①氯化铁属于强酸弱碱盐，Fe3＋发生水解，加入浓盐酸目的是抑制氯化铁的水解；②萃取原因是氯化铁和异内醚不反应，氯化铁在异内醚中的溶解度远远大于在水中的溶解度；③用冰水洗涤的目的，减少草酸铁晶体的溶解，除去杂质；④酸性高锰酸钾溶液具有强氧化剂，能把碱式滴定管的橡胶管氧化，因此用酸式滴定管盛放高锰酸钾。

考点：考查气体的制备、氧化还原反应方程式的书写、气体的验证和除杂等知识。