Question

鐵觸媒(鐵的氧化物)是合成氨工業的催化劑。某同學設計了以下兩種方案研究鐵觸媒的組成。

方案一：用下列實驗方法測定鐵觸媒的含鐵量，確定其組成。
（1）步驟④中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和                    。
（2）若通入Cl₂不足量，溶液B中還含有               會影響測定結果。
（3） 若通入Cl₂過量且加熱煮沸不充分，溶液B中可能含有Cl₂。請設計實驗方案檢驗Cl₂，完成下列實驗報告。
限選試劑：0．1mol L^-1酸性KMnO₄溶液、紫色石蕊試液、淀粉-KI溶液、0．1mol L^-1 KSCN溶液、 品紅稀溶液

實驗操作	實驗現象與結論
取適量溶液B于試管中，滴加        ，振蕩 ，放置一段時間后，觀察現象。	若溶液             ，則溶液B中含Cl2； 若溶液             ，則溶液B中不含Cl2。

方案二 ：用下列裝置測定鐵觸媒的含鐵量，確定其組成。

（4）干燥管C的作用是                                             。
（5）稱取15.2g鐵觸媒進行上述實驗。充分反應后，測得干燥管B增重ll.0g，則該鐵觸媒的化學式可表示為                  。

Answer 1

（1）250mL容量瓶  （2分）
（2）FeCl₂或者FeSO₄或者Fe²⁺   （2分）
（3）2-3滴紫色石蕊試液（或者是品紅溶液）（2分）溶液顯紅色后，紅色褪去。（品紅溶液只需要答紅色褪去）    （2分）  溶液不褪色（2分）
（4）防止空氣中的CO₂和水蒸氣進入B中   （2分）
（5）Fe₄O₅或2FeO·Fe₂O₃或FeO·Fe₃O₄（其他合理答案均可）  （3分）

試題分析：⑴配制一定物質的量濃度的溶液，要用到的儀器一定要有容量瓶，并且要指明規格。在此題中，必需說明是250mL容量瓶。⑵如若氯氣不足，則溶液A中的二價鐵離子就會氧化不完全，影響后續實驗。⑶可以使用紫色石蕊試液來檢驗。⑷防止空氣中的二扣化碳和水蒸汽進入B中，影響實驗結果。⑸干燥管B增加的質量是二氧化碳的質量，二氧化碳是一氧化碳結合一個氧原子生成的，因此鐵觸媒中的氧元素的質量就等于干燥管中增加的二氧化碳的物質的量，由此可以計算：n(O)＝11g/44g/mol＝0.25mol,那么15.2g鐵觸媒中鐵的物質的量就可以用下列的方式來進行計算：；所以