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某化学兴趣小组的同学进行草酸亚铁晶体(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的混合液(常用
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某化学兴趣小组的同学进行草酸亚铁晶体(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的混合液(常用于实验室制N2),干燥管B、G中装有碱石灰,试管D、F、I中盛有澄清石灰水.

(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______;然后停止加热,关闭活塞a,实验结束前,还要打开活塞a,加热烧瓶A一段时间,其目的是______.
Ⅰ.定性研究
(3)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______;将充分反应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______.
Ⅱ.定量分析(假定每一步反应进行完全)
(4)取7.2g样品进行实验,测得硬质玻璃管C中残余固体2.88g,硬质玻璃管H中固体质量减轻0.64g,则草酸亚铁晶体(FeC2O4•nH2O)分解的化学方程式为
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的混合液(常用于实验室制N2),干燥管B、G中装有碱石灰,试管D、F、I中盛有澄清石灰水.

(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______;然后停止加热,关闭活塞a,实验结束前,还要打开活塞a,加热烧瓶A一段时间,其目的是______.
Ⅰ.定性研究
(3)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______;将充分反应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______.
Ⅱ.定量分析(假定每一步反应进行完全)
(4)取7.2g样品进行实验,测得硬质玻璃管C中残余固体2.88g,硬质玻璃管H中固体质量减轻0.64g,则草酸亚铁晶体(FeC2O4•nH2O)分解的化学方程式为
FeC2O4•2H2O
FeO+CO↑+CO2↑+2H2O
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FeC2O4•2H2O
FeO+CO↑+CO2↑+2H2O
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▼优质解答
答案和解析
(1)装置图分析可知,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检查;
故答案为:检查装置气密性检查;
(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,避免空气中二氧化碳对实验造成干扰;然后停止加热,关闭活塞a,实验结束前,还要打开活塞a,加热烧瓶A一段时间,其目的是实验结束把生成的产物全部赶到后面的装置充分反应,减少测定误差;
故答案为: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;使分解产物全部通过后面的装置,充分反应;
(3)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,固体完全溶解且无气体放出,说明无金属铁,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氧化亚铁;
故答案为: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;
(4)上述实验分析,测得硬质玻璃管C中残余固体2.88g,判断为氧化亚铁的质量,计算得到铁元素物质的量=
=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=
=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•2H2O
FeO+CO↑+CO2↑+2H2O
故答案为:FeC2O4•2H2O
FeO+CO↑+CO2↑+2H2O.
故答案为:检查装置气密性检查;
(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,避免空气中二氧化碳对实验造成干扰;然后停止加热,关闭活塞a,实验结束前,还要打开活塞a,加热烧瓶A一段时间,其目的是实验结束把生成的产物全部赶到后面的装置充分反应,减少测定误差;
故答案为: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;使分解产物全部通过后面的装置,充分反应;
(3)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,固体完全溶解且无气体放出,说明无金属铁,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氧化亚铁;
故答案为: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;
(4)上述实验分析,测得硬质玻璃管C中残余固体2.88g,判断为氧化亚铁的质量,计算得到铁元素物质的量=
2.88g |
72g/mol |
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=
7.2g |
0.04mol |
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故答案为:FeC2O4•2H2O
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