Question

某�；瘜W興趣小組設計了圖示實驗裝置（圖中省略了夾持儀器）來測定某鐵碳合金中鐵的質量分數，并探究鐵與濃硫酸的反應。

⑴ m克鐵碳合金中加入過量濃硫酸，未點燃酒精燈前，A、B均無明顯現(xiàn)象，其原因是
①常溫下碳與濃硫酸不反應；②   ___________________  。
⑵寫出加熱時A中碳與濃硫酸發(fā)生反應的化學方程式  ______________________  。
⑶B中的現(xiàn)象是：   _______________________________________  ；
C的作用是：  ___________________ _______________________  。
⑷待A中不再逸出氣體時，停止加熱，拆下E并稱重，E增重bg。則鐵碳合金中鐵的質量分數為   _____________   (寫表達式)。
(5)反應一段時間后，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:                                   。

△

驗證Ⅲ的實驗方法是                                                      。

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”   除盡反應產物中的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；加熱時，鐵與過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，所以炭的質量分數為3b/11m，鐵的質量分數為（11m－3b）/11m。反應一段時間后，A中的金屬陽離子可能有Fe²⁺或Fe³⁺或Fe²⁺和Fe³⁺，檢驗A中存在Fe³⁺可用KSCN溶液，檢驗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。
點評：本題實驗裝置須改進，因E中的堿石灰能吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，所以應在E后再連一個E 裝置，減少誤差。