Question

為探究某鐵碳合金與濃硫酸在加熱條件下反應的部分產(chǎn)物并測定鐵碳合金中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，某化學活動小組設計了下圖所示的實驗裝置，并完成以下實驗探究。

往圓底燒瓶中加入mg鐵碳合金，并滴入過量濃硫酸，點燃酒精燈。

(1)裝置B的作用是______________________________________。

(2)甲同學觀察到裝置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的結論。裝置A中能產(chǎn)生二氧化碳的化學方程式為_______________。

(3)乙同學認為甲同學的結論是錯誤的，他認為為了確認二氧化碳的存在，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_____、__________。重新實驗后觀察到裝置F中的現(xiàn)象是_______________________________。

(4 )有些同學認為合金中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)可用KMnO₄溶液來測定

（5Fe^2＋＋MnO₄^－＋8H^＋=5Fe^3＋＋Mn^2＋＋4H₂O）

測定鐵元素質(zhì)量分數(shù)的實驗步驟如下:

I.往燒瓶A中加入過量的還原劑銅粉使溶液中的Fe^3＋完全轉化為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，三次滴定實驗所需KMnO₄溶液體積的平均值為VmL。

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滴定過程中_______________(填“需要”或“不需要")加入指示劑。

③鐵碳合金中鐵元素的質(zhì)最分數(shù)為_____________________________。

Answer 1

【知識點】鐵碳合金與濃硫酸在加熱條件下反應的實驗探究J4

【答案解析】(1)檢驗SO₂的存在

（2）C＋2H₂SO₄(濃)CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O

(3)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

(4)①250 mL容量瓶(1分)   ②不需要(1分)   ③

   解析：(1)根據(jù)裝置B中的試劑是品紅溶液，即可知道裝置B的作用是檢驗SO₂的存在。

(2)裝置A中碳與濃硫酸反應能產(chǎn)生二氧化碳，化學方程式為C＋2H₂SO₄(濃)CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O。

(3)乙同學認為甲同學的結論是錯誤的，因為二氧化硫也能使石灰水變渾濁，為了確認二氧化碳的存在，需在裝置B~C之間添加裝置M,除去SO₂并證明SO₂已除凈，所以裝置E中盛放的試劑是酸性KMnO₄溶液或溴水 ，F(xiàn)中盛放的試劑分別是品紅溶液。重新實驗后觀察到裝置F中的現(xiàn)象是品紅溶液不褪色或無明顯現(xiàn)象。

(4)①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250 mL容量瓶，  ②滴定終點時溶液由無色變紫色，溶液有顏色變化所以不需要加入指示劑。

③鐵碳合金中鐵元素的質(zhì)最分數(shù)為：

【思路點撥】本題考查了鐵碳合金與濃硫酸在加熱條件下反應的實驗探究，但多為課本內(nèi)容，較簡單。