Question

鐵觸媒(鐵的氧化物)是合成氨工業(yè)的催化劑。某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩種方案研究鐵觸媒的組成。

方案一：用下列實(shí)驗(yàn)方法測(cè)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(huì)影響測(cè)定結(jié)果。
（3） 若通入Cl₂過(guò)量且加熱煮沸不充分，溶液B中可能含有Cl₂。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)Cl₂，完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論
取適量溶液B于試管中，滴加        ，振蕩 ，放置一段時(shí)間后，觀察現(xiàn)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(cè)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(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)。充分反應(yīng)后，測(cè)得干燥管B增重ll.0g，則該鐵觸媒的化學(xué)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(jìn)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(zhì)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(guī)格。在此題中，必需說(shuō)明是250mL容量瓶。⑵如若氯氣不足，則溶液A中的二價(jià)鐵離子就會(huì)氧化不完全，影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)。⑶可以使用紫色石蕊試液來(lái)檢驗(yàn)。⑷防止空氣中的二扣化碳和水蒸汽進(jìn)入B中，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。⑸干燥管B增加的質(zhì)量是二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳是一氧化碳結(jié)合一個(gè)氧原子生成的，因此鐵觸媒中的氧元素的質(zhì)量就等于干燥管中增加的二氧化碳的物質(zhì)的量，由此可以計(jì)算：n(O)＝11g/44g/mol＝0.25mol,那么15.2g鐵觸媒中鐵的物質(zhì)的量就可以用下列的方式來(lái)進(jìn)行計(jì)算：；所以