Question

（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             。

Answer

（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