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无机实验题
1.(2020年安徽省蚌埠市高三第二次教学质量检查)草酸及其盐是重要的化工原料,其中最常用的是三草酸合铁酸钾和草酸钴,已知草酸钴不溶于水,三草酸合铁酸钾晶体(
)易溶于水,难溶于乙醇。这两种草酸盐受热均可发生分解等反应,反应及气体产物检验装置如图。
(l)草酸钴晶体(
)在200℃左右可完全失去结晶水。用以上装置在空气中加热5. 49 g草酸钴晶体(
)样品,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表。
实验过程中观察到只有B中澄清石灰水明显变浑浊,E中始终没有红色固体生成。根据实验结果,290 - 320℃过程中发生反应的化学方程式是____;设置D的作用是____。
(2)用以上装置加热三草酸合铁酸钾晶体可发生分解反应。
①检查装置气密性后,先通一段时间的N2,其目的是 ___;结束实验时,先熄灭酒精灯再通入N2至常温。实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊,E中有红色固体生成,则分解得到的气体产物是____。
②C的作用是是____。
(3)三草酸合铁酸钾的一种制备流程如下:
回答下列问题:
①流程“I”硫酸必须过量的原因是 ____
②流程中“Ⅲ”需控制溶液温度不高于40℃,理由是____;得到溶液后,加入乙醇,然后进行过滤。加入乙醇的理由是____
【答案】(1)3CoC2O4+2O2
Co3O4+6CO2 吸收水分
(2)①排除装置中的空气,防止干扰实验结果 CO2、CO ②除去CO2,防止干扰CO的检验
(3)①防止Fe2+的水解 ②防止H2O2分解 三草酸合铁酸钾在乙醇中溶解度小,有利于三草酸合铁酸钾析出
【详解】(l)计算晶体物质的量n(
)=
=0.03mol,失去结晶水应为0.06mol,固体质量变化=0.06mol×18g/mol=1.08g,图表数据可知,150~210固体质量变化=5.49g-4.41g=1.08g,说明210°C失去结晶水得到CoC2O4,210~290℃过程中是CoC2O4发生的反应,产生的气体只有CO2 ,依据元素守恒得到生成n(CO2)=0.06mol,m(CO2) =0.06mol×44g/mol=2.64g,气体共计减小质量=4.41g-2.41g=2g,说明有气体参加反应应为氧气,则反应的m(O2)=2.64g-2g=0.