Question

【題目】某研究小組利用下圖裝置探究溫度對CO還原Fe2O3的影響(固定裝置略)。

（1）寫出MgCO3分解的化學方程式__________________________。

（2）裝置C的作用是__________________________，處理尾氣的方法為__________。

（3）將研究小組分為兩組，按上圖裝置進行對比實驗，甲組用酒精燈、乙組用酒精噴燈對裝置D加熱，反應產物均為黑色粉末(純凈物)。兩組分別用產物進行以下實驗：

步驟	操作	甲組現象	乙組現象
1	取黑色粉末加入稀鹽酸	溶解，無氣泡	溶解，有氣泡
2	取步驟1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液	藍色沉淀	藍色沉淀
3	取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液	變紅	無現象
4	向步驟3溶液中滴加新制氯水	紅色褪去	先變紅，后褪色

①乙組得到的黑色粉末是_________。

②甲組步驟1中反應的離子方程式為_______________________________________________。

③乙組步驟4中，溶液變紅的原因為_______________________________________________。

④從實驗安全考慮，題圖裝置還可采取的改進措施是________________________________。

Answer 1

【答案】 MgCO3MgO+CO2 除CO2 點燃 Fe Fe3O4＋8H+=2Fe3+＋Fe2+＋4H2O Fe2+被氧化為Fe3+，Fe3+遇SCN-顯紅色 在裝置B、C之間添加裝置E防倒吸(其他合理答案均可)

【解析】（1）難溶的碳酸鹽受熱易分解為氧化物和CO2，因此MgCO3受熱分解得到產物是MgO與CO2，MgCO3分解的化學方程式MgCO3MgO+CO2；（2）結合實驗目的可知在裝置B處，CO2與Zn作用生成CO氣體，進入后面裝置進行實驗，故裝置C中NaOH是用來吸收CO中混有的CO2氣體；CO氣體不一定完全反應，因此尾氣中會有CO，可利用其可燃性采取點燃法來進行尾氣處理；（3）①利用黑色固體可溶于鹽酸并產生氣體，結合“原子守恒”可知用酒精噴燈的乙組實驗得到的固體為Fe；②利用甲組現象可知Fe2O3與CO在酒精燈加熱的條件下，Fe2O3被還原得到黑色固體為Fe3O4，由此可寫出反應離子方程式為Fe3O4＋8H+=2Fe3+＋Fe2+＋4H2O ；③因Fe3+遇SCN-顯紅色，所以步驟4中溶液變紅是溶液中Fe2+被Cl2氧化為Fe3+所致、溶液褪色的原因可能是Cl2將SCN-氧化。④若B處停止加熱后，C中液體易倒吸入B中引起玻璃管炸裂，因此可采取的改進措施是在裝置BC之間添加裝置E防倒吸。