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某化学兴趣小组进行草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的实验探究。 经过小...

某化学兴趣小组进行草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的实验探究。

经过小组讨论,他们设计了如下装置进行实验(夹持装置未画出):烧瓶A中盛有饱和NH4Cl和饱和NaNO2混合液(常用于实验室制取N2),干燥管B、G中均装有碱石灰,试管D、F、I中盛有澄清石灰水。

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(1)连接好装置后,加入药品前应该进行的实验操作是_____________(填操作名称)。

(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)试管E中的试剂为:________________。

(4)装置F的作用:______                     ___。

Ⅰ.定性研究

(5)试管D中出现浑浊,证明产物中有____________存在;证明分解产物中存在CO的现象是_________________;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_____________;装置C反应后的固体残余物(经测无Fe),在煮沸的稀硫酸中完全溶解,取反应液加入KSCN溶液无血红色,证明固体产物为____________。

Ⅱ.定量分析(假定每一步反应进行完全)

(6)取7.2 g样品进行上述实验,测得硬质玻璃管C中残余固体2.88 g,硬质玻璃管H中固体质量减轻0.64 g,则草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的化学方程式为__________________。

 

(1)检验装置气密性 (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)氢氧化钠(其它合理答案也得分 (4)检验二氧化碳是否被吸收完全,防止影响H实验产物的检验。 (5)CO2 F中不出现浑浊,I中出现浑浊(H内固体变红) 在CD之间连一个盛有无水CuSO4的装置 FeO (6)FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O 【解析】 试题分析:(1)由图分析可知,装置A是生成氮气的发生装置,利用生成氮气提供惰性环境,避免干扰分解产物的分析和验证,加入药品前,应该进行的实验操作是检查装置气密性; (2)实验时先打开活塞a,并加热烧瓶A一段时间,其目的是利用氮气排除装置中的空气,避免空气中CO2对实验造成干扰; (3)试管E中的试剂是用来吸收产生的二氧化碳的,可以用氢氧化钠溶液; (4)装置F的作用检验二氧化碳是否被吸收完全,防止影响H实验产物的检验; (5)D中是澄清石灰水,生成沉淀证明生成二氧化碳,证明一氧化碳生成可以利用装置F中澄清石灰水不变浑浊,一氧化碳还原氧化铜反应生成二氧化碳通过I澄清石灰水变浑浊;结晶水合物分解生成水蒸气,在CD间加一个成无水硫酸铜的干燥管证明水的生成,将充分反应后的固体残余物投入经煮沸的稀硫酸中溶解,取反应液加入KSCN溶液无血红色,证明无铁离子存在,分解生成的固体产物应为FeO; (6)上述实验分析,测得硬质玻璃管C中残余固体2.88g,为氧化亚铁的质量,计算得到铁元素物质的量=2.88/72=0.04mol,硬质玻璃管H中固体质量减轻0.64g是一氧化碳还原氧化铜反应前后质量变化,结合化学方程式计算反应的一氧化碳物质的量, CuO+CO=Cu+CO2,△m 1mol 16g 0.04 0.64g 结合元素守恒铁元素物质的量为0.04mol,7.2g样品物质的量为0.04mol,摩尔质量=7.2/0.04=180g/mol,依据FeC2O4•nH2O计算得到n=2,生成一氧化碳物质的量为0.04mol,氧化亚铁物质的量为0.04mol,水的物质的量为0.08mol,结合氧化还原反应电子守恒计算得到二氧化碳物质的量为0.04mol,反应的化学方程式为:FeC2O4•2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O 考点:性质实验方案的设计  
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