Question

化学实验装置的科学设计是实验是否取得预期效果的关键。请回答下列有关实验装置的相关问题：

I．图A为教材制备乙酸乙酯的实验装置，甲同学认为图B装置比A要好，则冷却水应从_______口进入；乙同学认为图C装置效果更好，理由是________________。

Ⅱ．“摩尔盐”[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]是分析化学中的重要试剂。已知：摩尔盐隔绝空气加热至500℃时可完全分解。某学习小组欲探究其分解产物。

（1）【提出猜想】小组同学认为分解产物可能有以下几种情况：

A．Fe₂O₃  SO₂  NH₃   H₂O             B．FeO  SO₃   NH₃   H₂O

C．FeO   SO₂  NH₃   H₂O             D．Fe₂O₃  SO₃  SO₂  NH₃   H₂O

根据所学知识，可确定______________不成立(填序号)

（2）【药品验纯】甲同学提出可以用湿润的红色石蕊试纸、稀盐酸和__________溶液检验出“摩尔盐”中的三种离子；取一定量的“摩尔盐”配成溶液，取少量溶液置于试管中，向其中滴加______________(填试剂名称和实验现象)，则“摩尔盐”未因氧化而变质。

（3）【实验探究】为检验分解产物，甲同学设计了如下实验装置。

①取一定量“摩尔盐”置于加热管A中，加热至分解完全后打开K，再通入N₂，目的是__________。

②实验中观察到A中固体逐渐变为红棕色，B、C中均产生白色沉淀。C中发生反应的离子方程式为_____。

③实验验证取A中残留物少许加入稀硫酸溶解，再滴入KMnO₄稀溶液，不褪色证明产物不含_______。

（4）【实验结论与反思】通过实验现象和认真反思，上述猜想中一定正确的是_________(填序号)。

Answer

I． b；（1分） 既能冷凝回流又能及时分离出反应生成的水，有利于酯的生成。

Ⅱ （1）C；（2）Ba(OH)2 溶液；（1分） 硫氰化钾溶液，溶液不变血红色。

（3） ①将分解产生的气体全部排到B、C装置中使其全部被吸收。

②SO2+H2O2+Ba2＋BaSO4+2H＋ ③FeO （4） D（1分）

【解析】

试题分析：I．醋酸和乙醇易挥发，B装置有冷凝回流装置，可提高原料的利用率，为提高冷凝效果，则冷却水应从b口进入；图C装置效果更好，理由是既能冷凝回流又能及时分离出反应生成的水，有利于酯的生成。

Ⅱ．（1）根据氧化还原反应的知识分析元素化合价有升高的必有降低的，C中只有硫元素的化合价降低，没有化合价升高的元素，可确定C不成立。

（2）NH4＋ 的检验可加入碱溶液，加热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体；Fe2＋与OH－离子反应先生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，可用碱溶液检验Fe2＋，SO42-与Ba2＋反应生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，可以用湿润的红色石蕊试纸、稀盐酸和Ba(OH)2 溶液检验出“摩尔盐”中的三种离子；“摩尔盐”变质，Fe2＋被氧化为Fe3＋。检验“摩尔盐”是否变质可检验Fe3＋是否存在。取一定量的“摩尔盐”配成溶液，取少量溶液置于试管中，向其中滴加硫氰化钾溶液，溶液不变血红色，则“摩尔盐”未因氧化而变质。

（3）①取一定量“摩尔盐”置于加热管A中，加热至分解完全后打开K，再通入N2，目的是将分解产生的气体全部排到B、C装置中使其全部被吸收。

②实验中观察到A中固体逐渐变为红棕色，有氧化铁生成，B、C中均产生白色沉淀，白色沉淀为硫酸钡，则分解产物中含有二氧化硫和三氧化硫。C中二氧化硫与H2O2和BaCl2的混合液反应生成硫酸钡沉淀，发生反应的离子方程式为SO2+H2O2+Ba2＋BaSO4+2H＋。

③对于固体，先溶解再检验Fe2＋的存在，Fe2＋能被KMnO4溶液氧化而褪色，所以取A中残留物少许加入稀硫酸溶解，再滴入KMnO4稀溶液，不褪色证明产物不含FeO。

（4）根据上述分析知，“摩尔盐”分解的产物为Fe2O3、SO3、SO2 、NH3 和H2O，上述猜想中一定正确的是D。

考点：考查化学实验探究的设计与评价。