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草酸亚铁(FeC2O4)是一种重要的化工原料,加热草酸亚铁可得到CO、CO2和FeO.某研究小组欲在实验室中通过实验验证上述结论的正确性,设计了如下实验装置并进行实验(加热仪器未画出)
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草酸亚铁(FeC2O4)是一种重要的化工原料,加热草酸亚铁可得到CO、CO2和FeO.某研究小组欲在实验室中通过实验验证上述结论的正确性,设计了如下实验装置并进行实验(加热仪器未画出).
(1)确定该装置气密性良好的实验操作和现象是___;该套装置中有明显的不足之处,不足之处是___.
(2)A中反应的化学方程式为:__
(1)确定该装置气密性良好的实验操作和现象是___;该套装置中有明显的不足之处,不足之处是___.
(2)A中反应的化学方程式为:__
▼优质解答
答案和解析
(1)用酒精灯微热A处的硬质玻璃管,若装置气密性良好,则会观察到F处有气泡产生,停止加热后F中的导管内有一端水柱;加热草酸亚铁可得到CO、CO2和FeO,CO是一种有毒气体,多余的气体需要不能直接排放,该装置中缺少尾气处理装置,
故答案为:用酒精灯微热A处的硬质玻璃管,观察到F处有气泡产生,停止加热后观察到F中的导管内有一端水柱;缺少尾气处理装置;
(2)加热草酸亚铁可得到CO、CO2和FeO,反应的化学方程式为:FeC2O4
CO2↑+CO↑+FeO,
故答案为:FeC2O4
CO2↑+CO↑+FeO;
(3)E的反应需要加热,若CO纯度不足会发生爆炸现象,所以应该先加热A将装置中空气排净,再加热E,顺序不能颠倒;
二氧化碳能够与氢氧化钡反应生成白色沉淀,所以装置B中的氢氧化钡溶液用于检验并除去二氧化碳;
装置F用于检验CO被氧化后生成的二氧化碳,所以原气体中的二氧化碳必须除尽,所以装置C用于检验二氧化碳是否除尽,避免干扰CO的检验;
装置E中用CO与CuO在加热条件下反应,气体必须是干燥的,所以装置D盛放浓硫酸,用于干燥CO气体;
当装置C澄清石灰水没有变浑浊时,证明原混合气体中的二氧化碳已经除尽,若装置F中澄清石灰水还变浑浊,则证明混合气体中含有CO,
故答案为:先加热A,后加热E;检验并除去CO2;检验CO2是否除尽;浓硫酸;C中无明显现象而F中石灰水变浑浊;
(4)取适量的A中已充分分解后的固体溶于已除去溶解氧的纯稀硫酸中,将几滴KSCN溶液加入到该溶液中,结果发现溶液变红色,说明溶液中含有铁离子,亚铁离子容易被氧化,可能是生成的氧化亚铁被装置中的氧气氧化,也可能是原草酸亚铁样品中混有+3价的铁的化合物;
若验证假设①的正确性,实验前用氮气将装置中的空气排净即可,改进方法为:将A中硬质玻璃管的橡皮塞改为连接有导管及止水夹的橡皮塞,加热A处前先向装置内通入一段时间的N2,
故答案为:草酸亚铁中混有+3价的铁的化合物;将A中硬质玻璃管的橡皮塞改为连接有导管及止水夹的橡皮塞,加热A处前先向装置内通入一段时间的N2.
故答案为:用酒精灯微热A处的硬质玻璃管,观察到F处有气泡产生,停止加热后观察到F中的导管内有一端水柱;缺少尾气处理装置;
(2)加热草酸亚铁可得到CO、CO2和FeO,反应的化学方程式为:FeC2O4
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故答案为:FeC2O4
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(3)E的反应需要加热,若CO纯度不足会发生爆炸现象,所以应该先加热A将装置中空气排净,再加热E,顺序不能颠倒;
二氧化碳能够与氢氧化钡反应生成白色沉淀,所以装置B中的氢氧化钡溶液用于检验并除去二氧化碳;
装置F用于检验CO被氧化后生成的二氧化碳,所以原气体中的二氧化碳必须除尽,所以装置C用于检验二氧化碳是否除尽,避免干扰CO的检验;
装置E中用CO与CuO在加热条件下反应,气体必须是干燥的,所以装置D盛放浓硫酸,用于干燥CO气体;
当装置C澄清石灰水没有变浑浊时,证明原混合气体中的二氧化碳已经除尽,若装置F中澄清石灰水还变浑浊,则证明混合气体中含有CO,
故答案为:先加热A,后加热E;检验并除去CO2;检验CO2是否除尽;浓硫酸;C中无明显现象而F中石灰水变浑浊;
(4)取适量的A中已充分分解后的固体溶于已除去溶解氧的纯稀硫酸中,将几滴KSCN溶液加入到该溶液中,结果发现溶液变红色,说明溶液中含有铁离子,亚铁离子容易被氧化,可能是生成的氧化亚铁被装置中的氧气氧化,也可能是原草酸亚铁样品中混有+3价的铁的化合物;
若验证假设①的正确性,实验前用氮气将装置中的空气排净即可,改进方法为:将A中硬质玻璃管的橡皮塞改为连接有导管及止水夹的橡皮塞,加热A处前先向装置内通入一段时间的N2,
故答案为:草酸亚铁中混有+3价的铁的化合物;将A中硬质玻璃管的橡皮塞改为连接有导管及止水夹的橡皮塞,加热A处前先向装置内通入一段时间的N2.
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