Question

為探究某鐵碳合金與濃硫酸在加熱條件下的反應(yīng)的部分產(chǎn)物并測(cè)定鐵碳合金中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某化學(xué)活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,并完成以下實(shí)驗(yàn)探究。


(1)往圓底燒瓶中加入m g鐵碳合金,并滴入過量濃硫酸,未點(diǎn)燃酒精燈前,A、B均無明顯現(xiàn)象,其原因是:①常溫下,Fe在濃硫酸中鈍化;②　　　　　　　　。
(2)反應(yīng)一段時(shí)間后,從A中逸出氣體的速率仍然較快,除因反應(yīng)溫度較高外,還可能的原因是　                                 。
(3)裝置B的作用是　                                     。
(4)甲同學(xué)觀察到裝置C中有白色沉淀生成,他得出了使澄清石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳。裝置A中能產(chǎn)生二氧化碳的化學(xué)方程式為　                            。
(5)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論是錯(cuò)誤的,他認(rèn)為為了確認(rèn)二氧化碳的存在,需在裝置B-C之間添加裝置M。裝置E、F中盛放的試劑分別是　　　　　　　　　、　　　　　　　　　。重新實(shí)驗(yàn)后觀察到裝置F中的現(xiàn)象是　                         　。
(6)有些同學(xué)認(rèn)為合金中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可用KMnO₄溶液來測(cè)定(5Fe²⁺+Mn+8H⁺5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O)。
測(cè)定鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
Ⅰ.往燒瓶A中加入過量的還原劑使溶液中的Fe³⁺完全轉(zhuǎn)化為Fe²⁺,過濾,得到濾液B;
Ⅱ.將濾液B稀釋為250 mL;
Ⅲ.取稀釋液25.00 mL,用濃度為c mol·L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定,三次滴定實(shí)驗(yàn)所需KMnO₄溶液體積的平均值為V mL。
①步驟Ⅱ中,將濾液B稀釋為250 mL需要用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還必須要用到的是　　　　。 
②丙同學(xué)設(shè)計(jì)了下列滴定方式(夾持儀器省略),最合理的是　　　　(填字母序號(hào))。 

③滴定過程中　　　　(填“需要”或“不需要”)加入指示劑。
④鐵碳合金中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　                        。

Answer 1

(1)常溫下碳與濃硫酸不反應(yīng)
(2)鐵、碳在酸溶液中形成原電池
(3)檢驗(yàn)SO₂的存在
(4)C+2H₂SO₄(濃)CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
(5)酸性KMnO₄溶液或溴水(或其他合理答案)　品紅溶液
品紅溶液不褪色或無明顯現(xiàn)象
(6)①250 mL容量瓶　②b�、鄄恍枰��、�×100%

(1)合金中碳性質(zhì)不活潑,在常溫下與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng);(2)反應(yīng)一段時(shí)間后,濃硫酸變成稀硫酸,鐵、碳和稀硫酸發(fā)生原電池反應(yīng);(3)裝置B中品紅溶液用于檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物SO₂;(4)碳與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng),化學(xué)方程式為C+2H₂SO₄(濃)CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O;(5)因?yàn)镾O₂也能使澄清石灰水變渾濁,所以甲同學(xué)結(jié)論錯(cuò)誤,為了確認(rèn)二氧化碳存在,必須排出SO₂的干擾,E中盛放酸性高錳酸鉀溶液,F中盛放品紅溶液,品紅溶液紅色不褪色,證明SO₂已不存在;(6)①稀釋或配制一定體積溶液必須使用相應(yīng)規(guī)格的容量瓶,②酸性KMnO₄溶液和酸性稀釋液應(yīng)使用酸式滴定管,a、c均不正確,③酸性KMnO₄溶液本身為紫紅色,當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏伟敕昼妰?nèi)不褪色,即為終點(diǎn),因此不需另用指示劑,④由滴定原理n(Fe²⁺)=5n(Mn),合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(Fe)=×100%=×100%。