Question

某化学兴趣小组的同学进行草酸亚铁晶体(FeC₂O₄·nH₂O)分解的实验探究。经小组讨论，他们设计了如下装置进行实验。 烧瓶B中盛有饱和NH₄Cl和饱和NaNO₂混合液(常用于实验室制N₂)，干燥管C₁、C₄中装有碱石灰，试管E₁、E₃、E₄中装有澄清石灰水。

（1）充分反应后，将D₁中的固体残余物投入足量经煮沸的稀硫酸中，固体完全溶解且无气体放出，取反应液加入KSCN溶液无血红色，证明固体产物为           （写化学式）。

（2）该装置中有3个酒精灯，整个实验过程至少应该点         次酒精灯，最后一次点燃的是        。（填酒精灯下的字母）

（3）该实验装置中有4个直立的试管，它们与盛放试剂体现不同的作用，其中E₃的作用是：                    。

（4）该实验装置中有4个干燥管，C₃中盛装的试剂是                   。

（5）取7.2 g样品充分反应后，测得D₁中的固体残余物为2.88 g，D₂中固体质量减轻0.64 g，则草酸亚铁晶体(FeC₂O₄·nH₂O)分解的方程式为                           。

Answer

（1）FeO；（2）4，A1；（3）验证气体中的CO2是否除尽；

（4）P2O5或CaCl2；（5）FeC2O4∙2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O。

【解析】

试题分析：（1）加入足量的煮沸的稀硫酸，防止氧气的影响实验（Fe2＋氧化成Fe3＋），无气体产生，说明无CO32－，加入KSCN溶液物血红色，说明铁元素以＋2价存在，因此固体产物是FeO；(2)A3是检验还原气体存在，即可能是CO，CO是可燃性气体，需要检验纯度，防止发生危险，因此需要4次点燃酒精灯，最后一次点燃酒精灯是A1，目的是产生N2，让FeC2O4分解产生的气体，全部被吸收；（3）E1是检验FeC2O4分解的气体中是否含有CO2，E3是验证气体中的CO2是否除尽；（4）C2的作用是检验水蒸气，盛放无水硫酸铜，C3的作用可以是防止E1中水蒸气进入C2，产生干扰，C3盛放干燥剂，但不能盛放碱石灰或生石灰，因此应是P2O5或CaCl2；(5)根据(1) 残留物是FeO，其物质的量为2.88/72mol=0.04mol，根据铁元素守恒，FeC2O4·nH2O的物质的量为0.04mol，D2固体质量减轻0.64g，减少的氧原子的质量为0.64g，即CO的物质的量为0.64/16mol=0.04mol，根据碳元素守恒，CO2的物质的量为0.04mol，固体质量为7.2g，因此有7.2/(144＋18n)=0.04，解得n=2，因此草酸亚铁晶体的化学式为FeC2O4·2H2O，因此受热分解的反应方程式为：FeC2O4∙2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O。

考点：考查实验方案设计的评价、化学计算等知识。