Question

某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe₂O₃的影响(固定装置略)。

（1）写出MgCO₃分解的化学方程式__________________________。

（2）装置C的作用是__________________________，处理尾气的方法为__________。

（3）将研究小组分为两组，按上图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)。两组分别用产物进行以下实验：

步骤	操作	甲组现象	乙组现象
1	取黑色粉末加入稀盐酸	溶解，无气泡	溶解，有气泡
2	取步骤1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液	蓝色沉淀	蓝色沉淀
3	取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液	变红	无现象
4	向步骤3溶液中滴加新制氯水	红色褪去	先变红，后褪色

①乙组得到的黑色粉末是_________。

②甲组步骤1中反应的离子方程式为_______________________________________________。

③乙组步骤4中，溶液变红的原因为_______________________________________________。

④从实验安全考虑，题图装置还可采取的改进措施是________________________________。

Answer

MgCO3MgO+CO2 除CO2 点燃 Fe Fe3O4＋8H+=2Fe3+＋Fe2+＋4H2O Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+遇SCN-显红色 在装置B、C之间添加装置E防倒吸(其他合理答案均可)

【解析】（1）难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和CO2，因此MgCO3受热分解得到产物是MgO与CO2，MgCO3分解的化学方程式MgCO3MgO+CO2；（2）结合实验目的可知在装置B处，CO2与Zn作用生成CO气体，进入后面装置进行实验，故装置C中NaOH是用来吸收CO中混有的CO2气体；CO气体不一定完全反应，因此尾气中会有CO，可利用其可燃性采取点燃法来进行尾气处理；（3）①利用黑色固体可溶于盐酸并产生气体，结合“原子守恒”可知用酒精喷灯的乙组实验得到的固体为Fe；②利用甲组现象可知Fe2O3与CO在酒精灯加热的条件下，Fe2O3被还原得到黑色固体为Fe3O4，由此可写出反应离子方程式为Fe3O4＋8H+=2Fe3+＋Fe2+＋4H2O ；③因Fe3+遇SCN-显红色，所以步骤4中溶液变红是溶液中Fe2+被Cl2氧化为Fe3+所致、溶液褪色的原因可能是Cl2将SCN-氧化。④若B处停止加热后，C中液体易倒吸入B中引起玻璃管炸裂，因此可采取的改进措施是在装置BC之间添加装置E防倒吸。

点睛：本题考查了铁离子、亚铁离子的检验方法、性质实验方案的设计与评价，题目难度中等，试题综合性较强，注意正确理解、分析题中信息，联系所学的知识进行解答。离子方程式为Fe3O4＋8H+=2Fe3+＋Fe2+＋4H2O的书写是易错点，步骤4中，溶液变红原因分析是难点。