Question

某�；瘜W(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)。

⑴ 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   ___________________  。
⑵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  ______________________  。
⑶B中的現(xiàn)象是：   _______________________________________  ；
C的作用是：  ___________________ _______________________  。
⑷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)表達(dá)式)。
(5)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:
Ⅰ:只含有Fe³⁺；Ⅱ:只含有Fe²⁺；Ⅲ:                                   。

△

驗(yàn)證Ⅲ的實(shí)驗(yàn)方法是                                                      。

Answer 1

⑴ 常溫下Fe遇濃硫酸發(fā)生鈍化 ⑵   C + 2H₂SO₄(濃) ＝ CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O 
⑶  品紅溶液褪色，或“顏色變淺”   除盡反應(yīng)產(chǎn)物中的SO₂氣體 
⑷ （11m－3b）/11m 
⑸既有Fe³⁺又有Fe²⁺   
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⁺ ；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⁺。 

試題分析：常溫下，鐵遇濃硫酸發(fā)生鈍化，炭與濃硫酸不反應(yīng)；加熱時(shí)，鐵與過(guò)量濃硫酸生成硫酸鐵、二氧化硫和水、炭與濃硫酸生成二氧化碳、二氧化硫和水。二氧化硫使品紅褪色，酸性高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，濃硫酸干燥二氧化碳，二氧化碳被堿石灰吸收，由C+2H₂SO₄（濃）CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O得n(C)=n(CO₂)=b/44mol，所以炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3b/11m，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（11m－3b）/11m。反應(yīng)一段時(shí)間后，A中的金屬陽(yáng)離子可能有Fe²⁺或Fe³⁺或Fe²⁺和Fe³⁺，檢驗(yàn)A中存在Fe³⁺可用KSCN溶液，檢驗(yàn)A中存在Fe²⁺可用酸性高錳酸鉀溶液，F(xiàn)e²⁺能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
點(diǎn)評(píng)：本題實(shí)驗(yàn)裝置須改進(jìn)，因E中的堿石灰能吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，所以應(yīng)在E后再連一個(gè)E 裝置，減少誤差。