Question

草酸亞鐵晶體(FeC₂O₄·2H₂O)用作分析試劑及顯影劑和新型電池材料磷酸亞鐵鋰的生產。回答下列問題：
I．興趣小組對草酸亞鐵晶體的分解產物進行實驗和探究。探究分解得到的固體產物中鐵元素的存在形式。
（1）提出假設
假設一：___________；   假設二：全部是FeO ；      假設三：FeO和Fe混合物。
（2）設計實驗方案證明假設三。

實驗步驟	現象與結論
步驟1：向試管中加入少量固體產物，再加入足量         ，充分震蕩	若溶液顏色明顯改編，且有       生成，則證明有鐵單質存在
步驟2：將步驟1中得到的濁液過濾，并用蒸餾水洗滌至洗滌液無色
步驟3：去步驟2得到少量固體與試管中，滴加

 
限選試劑：稀鹽酸、新制的氯水、0.1mol．L-1CuSO₄溶液、20% KSCN溶液、蒸餾水。
Ⅱ．興趣小組在文獻中查閱到，FeC₂O₄·2H₂O受熱分解時，固體質量隨溫度變化的曲線如下圖所示，寫出加熱到400℃時，FeC₂O₄·2H₂O晶體受熱分解的化學方程式為：_______________

根據圖象，如有1.0g草酸亞鐵晶體在坩堝中敞口充分加熱，最終殘留黑色固體的質量大于0.4g。某同學由此得出結論：假設二不成立。你是否同意該同學的結論，并簡述理由：______________________。            

Answer 1

Ⅰ：（1）全部是Fe
（2）

實驗步驟	現象與結論
步驟1：硫酸銅溶液	(暗)紅色固體
步驟3：過量HCl，靜置，取上層清液，滴加幾滴KSCN溶液，再滴加適量新制的氯水 ,充分振蕩	若滴加適量新制的氯水后溶液呈紅色，則證明有FeO

II、FeC₂O₄·2H₂OFeO+CO↑+CO₂↑+2H₂O                                  
不同意，實驗沒有在密閉容器中進行，FeO會被空氣中的氧氣進一步氧化，生成鐵的其他氧化物

試題分析：
Ⅰ（1）根據物質的組成及后面的假設情況可以推知假設一為固體全部是Fe。（2）步驟一：若固體中含有FeO、Fe.則由于金屬Fe是比較活潑的金屬，能把活動性比它若的金屬置換出來。所以可以向固體混合物中加入硫酸銅溶液，充分振蕩后靜置，若看到溶液的顏色變淺，同時產生暗紅色的固體。就證明含有Fe單質。步驟三：將步驟而所得的的固體加入到足量的稀HCl中，發生反應：FeO+2HCl=FeCl₂+H₂O.充分振蕩后靜置，取上層清液，滴加幾滴KSCN溶液，無現象，再滴加幾滴新制的氯水 ,充分振蕩，若看到溶液變為血紅色，則證明固體中含有FeO.
II 根據質量守恒定律和電子守恒的規律可知FeC₂O₄·2H₂O晶體受熱分解的化學方程式為FeC₂O₄·2H₂OFeO+CO↑+CO₂↑+2H₂O。根據方程式FeC₂O₄·2H₂OFeO+CO↑+CO₂↑+2H₂O可知1g晶體FeC₂O₄·2H₂O分解產生的FeO的質量為0.4g.但由于分解反應在坩堝中敞口充分加熱，沒有在密閉的容器內進行。FeO有還原性，在加熱時容易被空氣中的氧氣氧化為Fe₂O₃.所以固體的質量總大于0.4g.因此不能由此得到結論說假設二不成立。³⁺的檢驗、方程式的書寫的知識。