Question

現(xiàn)有一塊鐵碳合金，某化學(xué)興趣小組為了測定合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并探究濃硫酸的某些性質(zhì)，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置進(jìn)行實驗（夾持儀器已省略），請你參與此項活動并回答相應(yīng)的問題．

（1）以下有關(guān)合金的說法，正確的是

 

（填寫字母）
A．鐵碳合金的熔點高于純鐵和碳
B．鐵碳合金的熔點介于純鐵和碳之間
C．鐵碳合金的硬度大于純鐵
D．其他條件相同時，鐵碳合金的耐腐蝕性強(qiáng)于純鐵
（2）按圖示連接好裝置，檢驗氣密性，加入藥品，稱量F的質(zhì)量，將m g合金樣品放入A中，再通過B加入過量的濃硫酸．未點燃酒精燈前，A中無明顯現(xiàn)象，其原因是：

 

．
（3）點燃酒精燈，反應(yīng)一段時間后，C、D中可觀察到明顯的現(xiàn)象．寫出合金樣品在A中反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

，

 

．
（4）C中的現(xiàn)象是

 

，D中足量酸性KMnO₄ 溶液的作用是

 

．

Answer 1

考點：濃硫酸的性質(zhì),金屬與合金在性能上的主要差異

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）合金是由兩種或兩種以上的金屬與非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)．一般通過熔合成均勻液體和凝固而得；多數(shù)合金熔點低于其組分中任一種組成金屬的熔點；硬度一般比其組分中任一金屬的硬度大；（特例：鈉鉀合金是液態(tài)的，用于原子反應(yīng)堆里的導(dǎo)熱劑）；合金的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于任一組分金屬．利用合金的這一特性，可以制造高電阻和高熱阻材料．還可制造有特殊性能的材料．
（2）常溫下，F(xiàn)e在濃硫酸中發(fā)生鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng)；
（3）鐵碳合金樣品放入A中，再加入適量的濃硫酸加熱，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性和鐵在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸鐵和二氧化硫水；碳和濃硫酸加熱反應(yīng)生成二氧化碳二氧化硫水，依據(jù)書寫化學(xué)方程式的原則寫出；
（4）C中品紅的紅色褪去是利用了二氧化硫的漂白性；通過現(xiàn)象證明濃硫酸生成了二氧化硫，表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性；二氧化硫具有還原性，能被高錳酸鉀氧化為硫酸根離子，裝置D的作用是除去二氧化硫；

解答： 解：（1）A．鐵碳合金的熔點低于于純鐵和碳，故A錯誤；
B．鐵碳合金的熔點低于其組分中任一種組成金屬的熔點，故B錯誤；
C．硬度一般比其組分中任一金屬的硬度大，鐵碳合金的硬度大于純鐵，故C正確；
D．其他條件相同時，鐵碳合金易形成原電池反應(yīng)，耐腐蝕性弱于純鐵，故D錯誤；
故答案為：C；
（2）常溫下，F(xiàn)e在濃硫酸中發(fā)生鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng)，沒有二氧化硫生成，故A、B均無明顯現(xiàn)象，
故答案為：常溫下，F(xiàn)e在濃硫酸中發(fā)生鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng)；
（3）鐵碳合金樣品放入A中，再加入適量的濃硫酸加熱，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性和鐵在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸鐵和二氧化硫水；碳和濃硫酸加熱反應(yīng)生成二氧化碳二氧化硫水，方程式分別為：2Fe+6H₂SO₄（濃）

△   .

Fe₂（SO₄）₃+3SO₂↑+6H₂O；C+2H₂SO₄（濃）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
故答案為：2Fe+6H₂SO₄（濃）

△   .

Fe₂（SO₄）₃+3SO₂↑+6H₂O，C+2H₂SO₄（濃）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（4）C中品紅的紅色褪去是利用了二氧化硫的漂白性；通過現(xiàn)象證明濃硫酸生成了二氧化硫，表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性，裝置D的作用是除去二氧化硫；
故答案為：品紅溶液逐漸褪色；除去二氧化硫；

點評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的探究實驗，裝置分析，流程反應(yīng)和試劑作用是解題關(guān)鍵，題目難度中等，熟悉裝置及裝置中每部分的作用是解答本題的關(guān)鍵．