Question

三草酸合鐵酸鉀晶體K₃[Fe（C₂O₄）₃]⋅3H₂O可用于攝影和藍(lán)色印刷．某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解，對(duì)所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究．請(qǐng)利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過程．

限選試劑：濃硫酸、1.0mol•L^﹣1HNO₃、1.0mol•L^﹣1鹽酸、1.0mol•L^﹣1NaOH、3%H₂O₂、0.1mol•L^﹣1　KI、0.1mol•L^﹣1CuSO₄、20%KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水．

（1）該小組同學(xué)查閱資料后推知，固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價(jià)形式存在，而鹽只有K₂CO₃．通過　　可驗(yàn)證固體產(chǎn)物中是否含有鉀元素．

（2）固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究．

①提出合理假設(shè)

假設(shè)1：全部是鐵單質(zhì)；

假設(shè)2：　　；

假設(shè)3：　．

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)

③實(shí)驗(yàn)過程

根據(jù)②中方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．在寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論．

實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論

步驟1：　　 部分固體不溶解

步驟2：　

（2）

步驟3：繼續(xù)步驟2中的（2），進(jìn)行固液分離，用蒸餾水洗滌至洗滌液無色，取少量固體于試管中，滴加過量HCl后，靜置，取上層清液，滴加適量H₂O₂，充分振蕩后滴加KSCN        　結(jié)合步驟2中的（2）：

（

　

Answer 1

考點(diǎn)： 探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量；性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)． 

分析： （1）K⁺的檢驗(yàn)采用焰色反應(yīng)來檢驗(yàn)；

（2）①根據(jù)題意：固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價(jià)形式存在來提出合理假設(shè)；

②金屬鐵可以和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，但是氧化亞鐵不可以，根據(jù)二者性質(zhì)的區(qū)別知識(shí)來回答．

解答： 解：（1）可以驗(yàn)證鉀離子來確定是否存在碳酸鉀，鉀離子的檢驗(yàn)可以用焰色反應(yīng)法，故答案為：利用焰色反應(yīng)；

（2）①根據(jù)題意：固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價(jià)形式存在，所以存在的可能是零價(jià)或是正二價(jià)的貼原色的單質(zhì)或是化合物，

故答案為：全部為FeO；同時(shí)存在鐵單質(zhì)和FeO；

③金屬鐵不溶于水中，但是可以和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，生成金屬銅和硫酸亞鐵，氧化亞鐵不溶于水，可以和鹽酸反應(yīng)生成氯化冶鐵和水，可以檢驗(yàn)亞鐵離子的存在進(jìn)而確定氧化亞鐵的存在，故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論

步驟1：取適量固體產(chǎn)物與試管中，加入足量蒸餾水，充分振蕩使碳酸鉀完全溶解．分離不溶固體與溶液，用蒸餾水充分洗滌不溶固體 部分固體不溶解

步驟2：向試管中加入適量硫酸銅溶液，再加入少量不溶固體，充分振蕩 （1）若藍(lán)色溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化，則假設(shè)2成立．

（2）若藍(lán)色溶液顏色明顯改變，且有暗紅色固體生成，則證明有鐵單質(zhì)存在

步驟3：繼續(xù)步驟2中的（2），進(jìn)行固液分離，用蒸餾水洗滌固體至洗滌液無色．取少量固體于試管中，滴加過量HCl后，靜置，取上層清液，滴加適量H₂O₂，充分振蕩后滴加KSCN．

結(jié)合步驟2中的（2）：

（1）若溶液基本無色，則假設(shè)1成立

（2）若溶液呈血紅色，則假設(shè)3成立

．

點(diǎn)評(píng)： 本題目考查考生對(duì)元素及其化合物性質(zhì)的掌握，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)技能，考查考生運(yùn)用相關(guān)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)提出假設(shè)及設(shè)計(jì)方案的能力．