Question

某研究小组利用下图装置探究CO还原Fe₂O₃所得到的一种黑色粉末的成分(固定装置略去）。（已知：Fe^2＋遇到K₃[Fe(CN)₆]溶液生成蓝色沉淀)

请回答问題：

(1)按气流方向，各仪器接口从左到右的连接顺序为:

i→____________→____________→g→h→__________→__________→j → k→ ____________→___________。（填字母编号）

(2)证明Fe₂O₃己被还原的现象是___________________。

(3)研究小组对黑色粉末的成分提出下列猜想：

【猜想一】黑色粉末的成分可能是Fe。

【猜想二】黑色粉末的成分可能是FeO。

【猜想三】黑色粉末的成分可能是__________________。

设计并完成实验如下:

步骤	操作	现象
1	加入稀盐酸	溶解，无气泡
2	取步骤1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液	蓝色沉淀
3	__________________	变红

①根据实验现象，则猜想_________成立。

②研究小组又向步骤3的溶液中滴加新制氯水，发现溶液红色褪去。可能的原因及验证方法为__________________。

(4)上述装置还有不妥之处，改进措施为____________________。

Answer

c d a b f e F中的固体由红棕色变黑色，C中溶液变浑浊。 Fe3O4 取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液 三 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（其他合理答案均可得分） 在整套装置的尾气出口处，放置一燃着的酒精灯（或用导管将尾气引至C处酒精灯点燃）（其他合理答案均可得分）

【解析】 (1) 用CO还原Fe2O3，根据题干装置，可以由碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，通过浓硫酸干燥后与碳反应生成CO，再通过碱石灰除去未反应的二氧化碳，最后与样品反应，生成的二氧化碳用出去的澄清的石灰石检验。按气流方向，各仪器接口从左到右的连接顺序为:

i→c→d→g→h→a→b→j → k→f→e，故答案为：c；d ；a；b；f ；e；

(2) 证明Fe2O3已被还原的现象是F中的固体由红棕色变黑色，C中溶液变浑浊，故答案为：F中的固体由红棕色变黑色，C中溶液变浑浊；

(3) 根据反应后得到的黑色粉末的颜色，黑色粉末的成分可能是Fe、FeO、Fe3O4，故答案为：Fe3O4；

根据实验目的，需要检验盐酸溶解后的溶液中是否存在铁离子和亚铁离子，因此步骤3为取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液，故答案为：取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液；

①根据实验现象，步骤1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，说明含有亚铁离子，溶液变红，证明含有铁离子，说明猜想三成立，故答案为：三；

②研究小组又向步骤3的溶液中滴加新制氯水，发现溶液红色褪去。可能的原因是SCN－被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出现红色,则假设成立，故答案为：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)尾气中含有一定量的CO，会污染空气，改进措施为在整套装置的尾气出口处，放置一燃着的酒精灯，故答案为：在整套装置的尾气出口处，放置一燃着的酒精灯。