Question

三草酸合铁酸钾晶体K₃[Fe（C₂O₄）₃]⋅3H₂O可用于摄影和蓝色印刷．某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究．请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程．

限选试剂：浓硫酸、1.0mol•L^﹣1HNO₃、1.0mol•L^﹣1盐酸、1.0mol•L^﹣1NaOH、3%H₂O₂、0.1mol•L^﹣1KI、0.1mol•L^﹣1CuSO₄、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水．

（1）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K₂CO₃．通过             可验证固体产物中是否含有钾元素．

（2）固体产物中铁元素存在形式的探究．

①提出合理假设：

假设1：全部是铁单质；

假设2：                      ；

假设3：                      ．

②设计实验方案证明你的假设

③实验过程

根据②中方案进行实验．在写出实验步骤、预期现象与结论．

Answer

（1）利用焰色反应；（2）①全部为FeO；同时存在铁单质和FeO；③（依次为）步骤1：取适量固体产物与试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使碳酸钾完全溶解．分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体 部分固体不溶解；步骤2：向试管中加入适量硫酸铜溶液，再加入少量不溶固体，充分振荡；（1）若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立．（2）若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体生成，则证明有铁单质存在；结合步骤2中的（2）：（1）若溶液基本无色，则假设1成立；（2）若溶液呈血红色，则假设3成立

【解析】

试题分析：（1）可以验证钾离子来确定是否存在碳酸钾，钾离子的检验可以用焰色反应法，故答案为：利用焰色反应；（2）①根据题意：固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，所以存在的可能是零价或是正二价的铁元素的单质或是化合物，故答案为：全部为FeO；同时存在铁单质和FeO；③金属铁不溶于水中，但是可以和硫酸铜发生置换反应，生成金属铜和硫酸亚铁，氧化亚铁不溶于水，可以和盐酸反应生成氯化冶铁和水，可以检验亚铁离子的存在进而确定氧化亚铁的存在，故答案依次为：步骤1：取适量固体产物与试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使碳酸钾完全溶解．分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体 部分固体不溶解；步骤2：向试管中加入适量硫酸铜溶液，再加入少量不溶固体，充分振荡；（1）若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立．（2）若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体生成，则证明有铁单质存在；结合步骤2中的（2）：（1）若溶液基本无色，则假设1成立；（2）若溶液呈血红色，则假设3成立

考点：探究物质的组成或测量物质的含量；性质实验方案的设计