问题 实验题

某校化学兴趣小组设计了图示实验装置(图中省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数,并探究铁与浓硫酸的反应。

(1)m克铁碳合金中加入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是①常温下碳与浓硫酸不反应;②                   

(2)写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式                    

(3)B中的现象是:                                                   

C的作用是:                                                     

(4)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重bg。则铁碳合金中铁的质量分数为      (写含m、b的表达式)。

⑸反应一段时间后,用滴管吸取A中的溶液滴入到适量水中作为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:

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

验证C的实验方法是                                                      

                                                           

答案

(1) 常温下Fe遇浓硫酸发生钝化  (1分)

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

(3) 品红溶液褪色,或“颜色变浅” (1分) 除尽反应产物中的SO2气体 (1分)

(4)(11m-3b)/11m   (2分)

⑸既有Fe3+又有Fe2+    (1分)

取试样少许于试管中,先滴加少量的KSCN溶液,振荡后溶液显红色证明有Fe3+ (1分);再取试样少许于另一支试管中,滴加少量的酸性KMnO4溶液,若浅红色褪去,证明溶液中含有Fe2+(1分)。 (2分,检验Fe3+ 1分,检验Fe2+ 1分)

题目分析:(1)依据铁在常温下在浓硫酸中钝化,碳和浓硫酸需要加热反应分析可知,往铁碳合金中加入浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象。

(2)碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,则化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,

(3)气体中含有二氧化硫,通过品红溶液会褪色,通过高锰酸钾溶液可以除去二氧化硫,避免干扰二氧化碳的测定。

(4)根据CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,E增重b g,可算出碳的质量有 g,则铁的质量分数:

(5)由A、B假设可推出C假设为:既有Fe3+又有Fe2+;可用KSCN检验Fe3+、然后用酸性KMnO4溶液检验Fe2+

材料分析题
单项选择题