Question

某鐵的氧化物粉末可能含有FeO、Fe₂O₃中的一種或兩種．一化學興趣小組同學利用以下裝置測定鐵的氧化物的組成，請協助完成，并回答有關問題．
（1）李同學利用1mol/L的硫酸、KSCN溶液、酸性高錳酸鉀溶液，確定其組成．

編號	實驗操作	實驗現象與結論
①	取少量粉末放入試管中，注入1mol/L的硫酸	粉末逐漸溶解，溶液呈黃綠色
②	將“①”中所得溶液分成兩份；向其中一份滴加幾滴KSCN溶液，振蕩	若溶液變為______，說明有Fe2O3存在
③	在另一份中加入少量KMnO4溶液	若溶液______，說明有FeO存在

（2）王同學查閱資料后獲悉：H₂C₂O₄CO↑+CO₂↑+H₂O，并擬用下列裝置進行定量探究．

①裝置甲的作用是______；裝置丁中的實驗現象是______．
②實驗開始時，王同學發現打開分液漏斗旋塞，濃硫酸無法滴下，原因是______．
③若丙中鐵的氧化物質量為3.04g，完全反應后丁中生成沉淀的質量為9.85g．試通過計算確定該鐵的氧化物的成分及其物質的量之比．

Answer 1

解：（1）②Fe³⁺遇到KSCN溶液，溶液變為血紅色，若溶液變為血紅色，則“①”中溶液含有Fe³⁺，原固體中有Fe₂O₃，
故答案為：紅色；
③KMnO₄溶液能氧化Fe²⁺，本身紫色褪去，若向另一份中加入少量KMnO₄溶液，紫色褪去，則“①”中溶液含有Fe²⁺，原固體中有FeO，故答案為：紫色褪去；
（2）①根據H₂C₂O₄分解產生的氣體有CO、CO₂、H₂O，裝置甲的作用是除去CO₂，裝置乙的作用是吸水，裝置丙中是CO還原鐵的氧化物，生成鐵和CO₂，CO₂能與Ba（OH）₂反應生成碳酸鋇沉淀和水，
故答案為：除去CO₂；出現白色沉淀；
②根據分液漏斗的玻璃塞沒有打開會出現濃硫酸無法滴下，
故答案為：分液漏斗的玻璃塞沒有打開；
③CO通過還原鐵的氧化物會產生CO₂，裝置丁中的實驗現象是變渾濁，產生白色沉淀．
CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O
44 197
X 9.85g
可以求出X等于2.2，即還原產生的CO₂有2.2g．
Fe_xO_y +yCO=xFe+yCO₂
56x+16y 44y
3.04 2.2g
求出x：y=4：5，
所以某鐵的氧化物粉末為：FeO和Fe₂O₃；
設FeO和Fe₂O₃各有amol，bmol，則=．解得a：b=2：1，
故答案為：FeO和Fe₂O₃；n（FeO）：n（Fe₂O₃）=1：2．
分析：（1）②因Fe³⁺遇到KSCN溶液，溶液變為血紅色；
③根據KMnO₄溶液能氧化Fe²⁺，本身紫色褪去；
（2）①根據H₂C₂O₄分解產生的氣體有CO、CO₂、H₂O，裝置甲的作用是除去CO₂，裝置乙的作用是吸水，裝置丙中是CO還原鐵的氧化物，生成鐵和CO₂，CO₂能與Ba（OH）₂反應生成碳酸鋇沉淀和水；
②根據分液漏斗的玻璃塞沒有打開會出現濃硫酸無法滴下；
③先根據化學方程式：CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O利用沉淀的質量，求出CO₂的質量，再根據方程式：Fe_xO_y +yCO=xFe+yCO₂，利用CO₂的質量和鐵的氧化物質量求出x：y；然后根據極限法判斷成分，最后設出FeO和Fe₂O₃各有amol，bmol，
利用=，求得物質的量之比．
點評：本題主要考查了物質成分的檢驗和計算，難度較大，根據實驗目明確所設計的實驗裝置的作用，是解答好此類題的基礎與關鍵．