题目内容

(12分)现有一块铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置进行实验(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应的问题。

(1)以下有关合金的说法,正确的是 (填写字母)

A.铁碳合金的熔点高于纯铁和碳

B.铁碳合金的熔点介于纯铁和碳之间

C.铁碳合金的硬度大于纯铁

D.其他条件相同时,铁碳合金的耐腐蚀性强于纯铁

(2)按图示连接好装置,检验气密性,加入药品,称量F的质量,将m g合金样品放入A中,再通过B加入过量的浓硫酸。未点燃酒精灯前,A中无明显现象,其原因是: 。

(3)点燃酒精灯,反应一段时间后,C、D中可观察到明显的现象。写出合金样品在A中反应的化学方程式_______ , _____________________________。

(4)C中的现象是_______________________,D中足量酸性KMnO4 溶液的作用是 。

 

(1)C (2)常温下,Fe被浓硫酸钝化,碳不和浓硫酸反应

(3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;

2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑

(4)品红溶液褪色;吸收二氧化硫,防止其被碱石灰吸收,影响测定结果

【解析】

试题分析:(1)A.合金的熔点低于各成分的熔点,则铁碳合金的熔点低于纯铁和碳,A错误;B.合金的熔点低于各成分的熔点,则铁碳合金的熔点低于纯铁和碳,B错误;C.铁碳合金的硬度大于纯铁,C正确;D.其他条件相同时,铁碳合金易发生电化学腐蚀,耐腐蚀性弱于纯铁,D错误,答案选C。

(2)仪器A为蒸馏烧瓶;常温下Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应,没有二氧化硫生成,故A、B均无明显现象;

(3)加热条件下,Fe、碳都与浓硫酸反应,碳与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳与水,反应方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;铁与浓硫酸反应的方程式为2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑;

(4)反应生成二氧化硫,二氧化硫具有漂白性,C装置中品红溶液褪色;由装置可知,实验是通过测定F装置碱石灰增重,测定二氧化碳的质量,进而测定铁的含量,碱石灰可以吸收二氧化硫,二氧化硫具有还原性,可以被酸性高锰酸钾氧化二除去,根据颜色变化确定二氧化硫是否除尽,故D的作用是吸收二氧化硫,防止其被碱石灰吸收,影响测定结果。

考点:考查物质组成含量测定、浓硫酸的性质及实验

 

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