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  [组图]铁与浓硫酸反应         ★★★ 【字体:
铁与浓硫酸反应
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:10328    更新时间:2014-3-13    

  1、铁在冷的浓硫酸中能发生钝化.某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体.实验室现有下列试剂:0.01mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1mol/L KI溶液、3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水.请你协助他们探究所得溶液和气体的成分.

  【提出猜想】

  Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;

  Ⅱ.所得气体中可能含有__________中的一种或两种。

  【实验探究】

实验操作 预期现象 结 论
验证猜想Ⅰ 步骤①:取少量0.01mol/L 酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液
_______________
_______________
步骤②:
___________
_______________
含有Fe2+
验证猜想Ⅱ 将所得气体通入如下装置
____________
含有两种气体

  【问题讨论】

  有同学提出,若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和H2O2两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,请对该观点进行评价:_______________。

  解答:浓硫酸和铁在加热的条件下可以反应生成二氧化硫,随着反应的进行浓硫酸变成稀硫酸,稀硫酸和铁反应生成氢气,所以所得答案为:SO2、H2;

实验操作 预期现象 结 论
验证猜想Ⅰ
溶液紫红色褪去
含有Fe2+
另取少量所得溶液,滴加KI溶液和淀粉溶液
溶液变为蓝色
验证猜想Ⅱ
甲中KMnO4溶液褪色,乙中KMnO4溶液颜色不变,试管中收集到气体

  不正确,若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+

  2、现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物),某化学兴趣小组为了测定铁碳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(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。

  I 测定铁的质量分数:

  (1)检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在E装置后面连上一根导管,然后________________,则证明装置的气密性良好。

  (2)称量E的质量,并将a g铁碳合金样品放入装置A中,再加入足量的浓硫酸,待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为______________________(写表达式)。

  (3)装置C的作用__________________。

  (4)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,原因是空气中CO2、水蒸气进入E管使b增大。你认为改进的方法是________________________。

  (5)乙同学认为,即使甲同学认为的偏差得到改进,依据此实验测得合金中铁的质量分数也可能会偏高。你认为其中的原因是_________________。

  Ⅱ 探究浓硫酸的某些性质:

  (6)往A中滴加足量的浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:_______________________。

  (7)A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是________________。

  答案:(1)把导管放入盛有水的水槽中,微热烧瓶,如果导管口有气泡产生,停止加热后导管产生一段水柱;

  (2) ×100%;

  (3)除去CO2中的SO2;

  (4)在装置E的后边再连接一个与E相同的装置。

  (5)反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中,导致b偏低。

  (6)常温下,Fe被浓H2SO4钝化,碳不与浓H2SO4反应;

  (7)2Fe + 6 H2SO4(浓)chem188.cnFe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O;


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