Question

草酸亞鐵（FeC2O4）常用作分析試劑、顯影劑以及新型電池材料磷酸亞鐵鋰的生產。草酸亞鐵在隔絕空氣時加熱能夠分解,興趣小組對草酸亞鐵的分解產物進行了實驗和探究。（已知：CO能與氯化鈀[PdC12]溶液反應生成黑色的鈀粉。）

（1）將草酸亞鐵分解的氣體產物依次通過澄清石灰水和氯化鈀溶液，觀察到澄清石灰水變渾濁，氯化鈀溶液中有黑色物質生成。說明氣體產物中有 。（填化學式）

（2）探究草酸亞鐵分解得到的黑色固體產物中鐵元素的存在形式。

【發現問題】

草酸亞鐵分解后得到的黑色物質是什么？

【提出假設】

猜想1： ；猜想2：FeO；猜想3：FeO和Fe的混合物。

【實驗方案】

限選試劑：鹽酸、氯水、CuSO4溶液、KSCN溶液、蒸餾水。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
步驟1：向試管中加入少量固體產物，再加入足量 ，充分振蕩。	若溶液顏色明顯改變， 且有紅色固體生成。	有Fe存在。
步驟2：將步驟1中得到的濁液過濾，并用蒸餾水將固體洗滌至洗滌液呈無色。
步驟3：取步驟2得到的少量固體于試管中，滴加過量鹽酸，靜置后取上層清液， 。	。	有FeO存在。

 

【反思提升】

經興趣小組討論分析認為：草酸亞鐵直接分解所得固體產物應該是FeO，而最終固體產物中還含有Fe是因為 （寫化學方程式）。

（3）根據實驗探究和反思，寫出草酸亞鐵在隔絕空氣時加熱直接分解的化學方程式 。

 

Answer 1

（1）CO、CO2（共2分；答對1個給1分）

(2)【提出假設】Fe或鐵(共1分)

【實驗方案】

實驗步驟	實驗現象
步驟1：CuSO4溶液（共1分）
步驟3：滴加適量氯水，充分振蕩后滴加KSCN溶液（共2分；加“氯水”和“KSCN溶液”各給1分，順序可以顛倒）	溶液呈紅色（共1分；實驗操作顛倒，注意對應現象不同）

 

【反思提升】FeO+COFe+CO2

（3）FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑ (共2分)

【解析】

試題分析：（1）澄清石灰水變渾濁，氯化鈀溶液中有黑色物質生成，說明草酸亞鐵分解的氣體產物中含有CO2、CO；則碳元素既由+3價升高到+4價，又由+3價降低到+2價，由此可知FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑；（2）由于CO具有強還原性，可能將FeO還原為Fe，即FeO+COFe+CO2，則猜想1為鐵或Fe；（3）由限選的已知試劑和實驗現象逆推，步驟1的反應為Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；FeO+2HCl=FeCl2+H2O，FeCl2遇KSCN溶液不變紅，但氯水能將其氧化為FeCl3，FeCl3遇KSCN變紅；（3）略。

考點：考查鐵元素及其化合物、探究實驗等相關知識。