Question

草酸亚铁晶体( FeC₂O₄·2H₂O)是一种淡黄色粉末，可用作照相显影剂。某课外小组利用如下实验装置对草酸亚铁品体分解产物进行探究，并设计实验测定草酸亚铁晶体样品纯度。

回答下列问题：

(1)仪器a的名称为_____；装置B中澄清石灰水变浑浊，说明气体分解产物中含有_____；

(2)实验前先通一段时间N₂目的是________；装置C中浓NaOH溶液的作用是______；

(3)证明草酸亚铁晶体分解产物中含有CO的实验现象是______；

(4)充分反应后，将装置A硬质玻璃管中的残留固体溶于足量的稀硫酸中，无气泡产生，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变红，说明固体分解产物是______(填化学式)；根据上述实验现象写出草酸亚铁晶体分解的化学方程式_______；

(5)所给实验装置存在明显的设计缺陷，该缺陷是______；

(6)草酸亚铁晶体样品纯度的测定：准确称取12. 000 g某草酸亚铁晶体样品，在一定条件下溶于稍过量的硫酸中，配成250 mL溶液。取25.00 mL上述溶液，用0.100 mol/L KMnO₄标准溶液滴定，达到滴定终点时， 消耗35.00 mL KMnO₄标准溶液，滴定反应为：FeC₂O₄·2H₂O + KMnO₄+ H₂SO₄→Fe₂(SO₄)₃+CO₂↑+ MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O(未配平)。则该草酸亚铁晶体样品的纯度为________(已知该草酸亚铁晶体样品中不含其他与高锰酸钾反应的还原性杂质)。

Answer

球形干燥管 CO2 排尽整套装置内的空气，防止干扰后续检验，同时防止加热时发生爆炸 吸收生成的CO2，防止干扰后续CO的检验 装置E中黑色粉末逐渐变红，装置F中澄清石灰水变浑浊 FeO FeC2O4·2H2OFeO+CO2↑+CO↑ +2H2O 装置F后面没有尾气处理装置，剩余的CO气体会污染空气 87.5%

【解析】

由题中信息可知，A装置为FeC2O4·2H2O分解装置，B装置检验产物CO2，C装置除去CO2，D装置检验产物CO，F装置检验产物CO2，据此解答。

（1）仪器a的名称为球形干燥管，装置B中澄清石灰水变浑浊，说明气体分解产物中含有CO2，发生Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O反应，生成CaCO3沉淀；答案为球形干燥管，CO2。

（2）实验前先通一段时间N2，目的是排尽整套装置内的空气，防止空气中的CO2干扰后续检验，同时防止空气中的氧气与分解产生的CO混合加热时发生爆炸，装置C中浓NaOH溶液的作用是吸收生成的CO2，防止干扰后续CO的检验；答案为排尽整套装置内的空气，防止空气中的CO2干扰后续检验，同时防止空气中的氧气与分解产生的CO混合加热时发生爆炸；吸收生成的CO2，防止干扰后续CO的检验。

（3）证明草酸亚铁晶体分解产物中含有CO，CO与CuO发生反应生成Cu和CO2，即CuO+COCu+CO2，Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，实验现象是装置E中黑色粉末逐渐变红，装置F中澄清石灰水变浑浊；答案为E中黑色粉末逐渐变红，装置F中澄清石灰水变浑浊。

（4）根据题给实验现象知，残留固体溶于足量的稀硫酸中，无气泡产生，则无CO32-，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变红，无Fe3+，草酸亚铁晶体分解的固体产物是FeO，该分解反应的化学方程式为FeC2O4·2H2OFeO+CO2↑+CO↑+2H2O；答案为FeO，FeC2O4·2H2OFeO+CO2↑+CO↑+2H2O。

（5）题给实验装置存在明显的设计缺陷，该缺陷是装置F后面没有尾气处理装置，剩余的CO气体会污染空气；答案为装置F后面没有尾气处理装置，剩余的CO气体会污染空气。

（6）FeC2O4中碳元素化合价由+3价失电子变为+4价，铁元素由+2价失电子变为+3价，1molFeC2O4中有2molC，即1molFeC2O4共失3mol电子，MnO4-中锰元素化合价由+7价得电子变为+2价，1molMnO4-得5mol电子，根据得失电子守恒有5(FeC2O4·2H2O)~3KMnO4，n(KMnO4)=0.1000mol/L×0.035L=3.5×10-3mol，反应的FeC2O4·2H2O为n(FeC2O4·2H2O)= ×3.5×10-3mol，12.000g样品中FeC2O4·2H2O的质量为 ×3.5×10-3mol××180g·mol-1=10.5g，故该草酸亚铁晶体样品的纯度为×100%=87.5%；答案为87.5%。