...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...
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发布时间：2024-10-08 12:09
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时间：2024-10-30 16:20
（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。(2分)
若溶液显红色，后红色褪去，则溶液B中含Cl 2 (2分)；
若溶液变红后不褪色，则溶液B不含有Cl 2 (2分)
（加入品红稀溶液也得分）
（4）防止空气中的CO 2 和水蒸气进入B中（2分）（5）Fe 4 O 5 或2FeO·Fe 2 O 3 (4分)
试题分析：（1）要量取25.00mL稀释后溶液，则需要滴定管（或移液管）。由于溶液显酸性，因此应该用酸式滴定管。
（2）氯气具有强氧化性，如果氯气不足，则溶液中就可能含有未被氧化的亚铁离子。
（3）氯气具有氧化性，能氧化碘化钾。但由于溶液中含有铁离子，铁离子也能氧化碘化钾，所以不能选择淀粉碘化钾。由于氯气溶液中显酸性，同时生成你的次氯酸还具有强氧化性，具有漂白性，据此可以检验。即取适量溶液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Cl 2 ；若溶液变红后不褪色，则溶液B不含有Cl 2 。
（4）CO还原铁的氧化物生成单质铁和CO 2 ，CO 2 被碱石灰吸收，据此可以计算铁的氧化物中氧元素的质量。但由于空气中含有CO 2 和水蒸气，也能被碱石灰吸收干扰实验，所以C中碱石灰的作用是防止空气中的CO 2 和水蒸气进入B中。
（5）碱石灰吸收反应中生成的CO 2 ，所以碱石灰增加的质量就是CO 2 的质量。则根据“干燥管B”增重11.0g可知，反应中生成CO 2 的物质的量＝11.0g÷44g/mol＝0.25mol。CO结合氧化物中氧元素生成CO 2 ，所以氧化物中氧元素的质量＝0.25mol×16g/mol＝4.0g，则氧化物中铁元素的质量＝15.2g－4.0g＝11.2g，物质的量＝11.2g÷56g/mol＝0.2mol，因此氧化物中铁和氧的原子个数之比＝0.2:0.25＝4:5，所以该铁触媒的化学式可表示为Fe 4 O 5 或2FeO·Fe 2 O 3 。
