Question

現(xiàn)有某鐵碳合金 （鐵和碳兩種單質(zhì)的混合物），某化學(xué)興趣小組為了測(cè)定鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并探究濃硫酸的某些性質(zhì)，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（夾持儀器已省略）和實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．
（1）檢查上述裝置氣密性的一種方法是：關(guān)閉分液漏斗的活塞，在E裝置后面連上一根導(dǎo)管，將導(dǎo)管末端插入水中，然后對(duì)A進(jìn)行加熱，觀察到

 

，則證明裝置的氣密性良好．
（2）先稱量E的質(zhì)量，并將a g鐵碳合金樣品放入裝置A中，再加入足量的濃硫酸，待A中不再逸出氣體時(shí)，停止加熱，拆下E并稱重，E增重b g．鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

%（用a、b表示）．
（3）裝置B的作用

 

，裝置C的作用

 

．
（4）甲同學(xué)認(rèn)為，依據(jù)此實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能會(huì)偏低，原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）依據(jù)裝置中的壓強(qiáng)變化恒容液面變化分析檢驗(yàn)，最后導(dǎo)氣管插入水，加熱發(fā)生裝置導(dǎo)氣管冒氣泡，停止加熱上升一段水柱；
（2）根據(jù)ag鐵碳合金，加入過(guò)量濃硫酸，E增重bg，則生成二氧化碳的質(zhì)量為bg，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，則可求出ag鐵碳合金中含碳元素的質(zhì)量進(jìn)而求出鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫，利用高錳酸鉀溶液的強(qiáng)氧化性吸收二氧化硫，丙檢驗(yàn)二氧化硫是否吸收完全；
（4）空氣中CO₂、H₂O進(jìn)入E管使b增大，則求出的二氧化碳的質(zhì)量偏大．

解答： 解：（1）檢查上述裝置氣密性的一種方法是：關(guān)閉分液漏斗的活塞，在F裝置后面連上一根導(dǎo)管，然后把最后導(dǎo)氣管插入水，加熱發(fā)生裝置導(dǎo)氣管冒氣泡，停止加熱上升一段水柱證明裝置氣密性好；
故答案為：將導(dǎo)氣管插入水中，加熱燒瓶，導(dǎo)氣管冒氣泡，停止加熱導(dǎo)管中有一段水柱上升；
（2）稱取ag鐵碳合金，加入過(guò)量濃硫酸，加熱待A中不再逸出氣體時(shí)，停止加熱，拆下E裝置并稱重，E增重bg，則生成二氧化碳的質(zhì)量為bg，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，則ag鐵碳合金中含碳元素的質(zhì)量為

12b

44

=

3b

11

g，則含鐵的質(zhì)量為ag-

3b

11

g，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

11a-3b

11a

；
故答案為：

11a-3b

11a

；
（3）裝置B中的溶液是品紅，二氧化硫能使品紅褪色，則B裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化硫；裝置C是利用高錳酸鉀溶液的強(qiáng)氧化性吸收二氧化硫，高錳酸鉀溶液為紫色，吸收二氧化硫后顏色會(huì)變淺，若高錳酸鉀沒(méi)有完全褪色，則說(shuō)明高錳酸鉀過(guò)濾，則二氧化硫被完全吸收；
故答案為：檢驗(yàn)SO₂；除去SO₂并檢驗(yàn)是否除盡；
（4）空氣中CO₂、H₂O進(jìn)入E管使b增大，則求出的二氧化碳的質(zhì)量偏大，即碳的質(zhì)量偏大，所以鐵的質(zhì)量偏小，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小；
故答案為：空氣中CO₂、H₂O進(jìn)入E管使b增大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)，側(cè)重于裝置氣密性檢驗(yàn)、物質(zhì)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)、裝置的特征分析、數(shù)據(jù)處理等，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力．