Question

铁触媒(铁的某氧化物)是工业合成氨的催化剂。某同学设计了以下两种方案研究铁触媒的组成。

方案一：用下列流程测定铁触媒的含铁量，确定其组成。

（1）步骤④后面需用                      (填仪器名称)取25.00mL稀释后溶液。

（2）因为通入Cl₂不足量，“溶液B”中还含有                    会影响测定结果。

（3）因为通入Cl₂过量且加热煮沸不充分，“溶液B”中可能含有Cl₂。请设计实验方案检验Cl₂，完成下列实验报告。限选试剂：0.1mol·L^－1酸性KMnO₄溶液、紫色石蕊试液、品红稀溶液、淀粉-KI溶液、0.1moL·L^－1KSCN溶液

实验操作	实验现象与结论

方案二：用下列实验方法测定铁触媒的含铁量，确定其组成。

（4）“干燥管C”的作用是                             。

（5）称取15.2g铁触媒进行上述实验。充分反应后，测得“干燥管B”增重11.0g，则该铁触媒的化学式可表示为                    。(相对原子质量：C－12  O－16  Fe－56)

Answer

（15分）

（1）酸式滴定管；

（2）FeCl2或者FeSO4或者Fe2+

（3）

实验操作

预期现象和结论

取适量溶液B于试管中，滴加2-3滴紫色石蕊试液，振荡，观察现象。

若溶液显红色，后红色褪去，则溶液B中含Cl2；

若溶液变红后不褪色，则溶液B不含有Cl2

（加入品红稀溶液也得分）

（4）防止空气中的CO2和水蒸气进入B中；

（5）Fe4O5或2FeO·Fe2O3

【解析】

试题分析：（1）根据仪器的精确度，量取25.00mL稀释后溶液需用酸式滴定管，故答案为：酸式滴定管；

（2）通入Cl2的作用是将亚铁离子氧化为铁离子，氯气量不足时，“溶液B”中会含有亚铁离子，即FeCl2或者FeSO4，故答案为：FeCl2 或者FeSO4或者Fe2+；

（3）氯气的性质：能使石蕊试液先变红后退色，向溶液B中加入石蕊试液，如果石蕊试液显红色，后红色褪去，这是氯水的性质，证明含有氯气，若溶液变红后不褪色，溶液B不含有Cl2，故答案为：取适量溶液B于试管中，滴加2-3滴紫色石蕊试液，振荡，观察现象；若溶液显红色，后红色褪去，则溶液B中含Cl2；若溶液变红后不褪色，则溶液B不含有Cl2；

（4）一氧化碳可以和铁的氧化物之间发生反应，得到气体产物二氧化碳，干燥管B可以吸收生成的二氧化碳，测定二氧化碳的量可以获得铁触媒的量，但是要排除空气成份的干扰，所以C的作用是：防止空气中的CO2和水蒸气进入B中，故答案为：防止空气中的CO2和水蒸气进入B中；

（5）根据实验方案一的原理，15.2g铁触媒充分反应生成二氧化碳的质量是11.0g，设发生的反应为：

yCO+FexOyxFe+yCO2，

1 y

即＝，解得x：y=4：5，所以氧化物的化学式为：Fe4O5或2FeO•Fe2O3，故答案为：Fe4O5或2FeO•Fe2O3

考点：考查了物质的含量和组成确定、铁及其化合物的性质的相关知识。