Question

某校化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了圖示實(shí)驗(yàn)裝置（圖中省略了夾持儀器）來(lái)測(cè)定某鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并探究鐵與濃硫酸的反應(yīng)。

（1）m克鐵碳合金中加入過(guò)量濃硫酸，未點(diǎn)燃酒精燈前，A、B均無(wú)明顯現(xiàn)象，其原因是①常溫下碳與濃硫酸不反應(yīng)；②                    。

（2）寫(xiě)出加熱時(shí)A中碳與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                     。

（3）B中的現(xiàn)象是：                                                    ；

C的作用是：                                                      。

（4）待A中不再逸出氣體時(shí)，停止加熱，拆下E并稱(chēng)重，E增重bg。則鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為       (寫(xiě)含m、b的表達(dá)式)。

⑸反應(yīng)一段時(shí)間后，用滴管吸取A中的溶液滴入到適量水中作為試樣，試樣中所含金屬離子的成分有以下三種可能:

A：只含有Fe³⁺；B：只含有Fe²⁺；C：                                    。

驗(yàn)證C的實(shí)驗(yàn)方法是                                                      

                                                            。

 

Answer 1

【答案】

（1）  常溫下Fe遇濃硫酸發(fā)生鈍化   （1分）

（2） C + 2H₂SO₄(濃)  CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O（2分）

（3） 品紅溶液褪色，或“顏色變淺” （1分） 除盡反應(yīng)產(chǎn)物中的SO₂氣體  （1分）

（4）（11m－3b）/11m    （2分）

⑸既有Fe³⁺又有Fe²⁺     （1分）

取試樣少許于試管中，先滴加少量的KSCN溶液，振蕩后溶液顯紅色證明有Fe³⁺  （1分）；再取試樣少許于另一支試管中，滴加少量的酸性KMnO₄溶液，若淺紅色褪去，證明溶液中含有Fe²⁺ （1分）。  （2分，檢驗(yàn)Fe³⁺ 1分，檢驗(yàn)Fe²⁺ 1分）

【解析】

試題分析：（1）依據(jù)鐵在常溫下在濃硫酸中鈍化，碳和濃硫酸需要加熱反應(yīng)分析可知，往鐵碳合金中加入濃硫酸，未點(diǎn)燃酒精燈前，A、B均無(wú)明顯現(xiàn)象。

（2）碳和濃硫酸加熱反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫和水，則化學(xué)方程式為C+2H₂SO₄（濃）CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，

（3）氣體中含有二氧化硫，通過(guò)品紅溶液會(huì)褪色，通過(guò)高錳酸鉀溶液可以除去二氧化硫，避免干擾二氧化碳的測(cè)定。

（4）根據(jù)CO₂＋Ca(OH)₂=CaCO₃↓＋H₂O，E增重b g，可算出碳的質(zhì)量有 g，則鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

（5）由A、B假設(shè)可推出C假設(shè)為：既有Fe³⁺又有Fe²⁺ ；可用KSCN檢驗(yàn)Fe³⁺、然后用酸性KMnO₄溶液檢驗(yàn)Fe²⁺。

考點(diǎn)：本題考查對(duì)實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)裝置的評(píng)價(jià)、元素化合物性質(zhì)、化學(xué)計(jì)算。