Question

【題目】現(xiàn)有鐵、碳兩種元素組成的合金，某實(shí)驗(yàn)小組為了研究該合金的性質(zhì)并測(cè)定該合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)裝置。(已知SO2能與酸性KMnO4反應(yīng)生成硫酸鹽)

I.探究該合金的某些性質(zhì)：

（1）取ag合金粉末放入蒸餾燒瓶，并加入足量濃H2SO4，A、B中均無(wú)明顯現(xiàn)象，原因是__；

（2）點(diǎn)燃酒精燈一段時(shí)間后，A中劇烈反應(yīng)，請(qǐng)寫(xiě)出此時(shí)合金中成分碳參與的化學(xué)反應(yīng)方程式__；

（3）裝置D的作用是__；裝置E的作用是__。

II.測(cè)定樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

（4）裝置F的作用__；

（5）若反應(yīng)前后E裝置的質(zhì)量分別是m1和m2，則合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是__，若沒(méi)有連接D裝置會(huì)使測(cè)定結(jié)果__（填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）。

Answer 1

【答案】鐵遇濃硫酸鈍化，而碳與冷的濃硫酸不反應(yīng) 干燥 吸收，從而確定的質(zhì)量 防止空氣中的水和進(jìn)入裝置E造成影響 偏大

【解析】

點(diǎn)燃酒精燈后，濃硫酸和碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)，得到和兩種氣體，B裝置的作用是檢驗(yàn)是否存在，而C中的酸性高錳酸鉀溶液可以將二氧化硫全部吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}，接下來(lái)D中的濃硫酸將剩下的干燥，得到較純凈的后再通入E，這樣E中的增重就是的質(zhì)量，最后接的裝置F可以防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置E，造成測(cè)定結(jié)果偏大，據(jù)此來(lái)分析本題即可。

（1）鐵遇濃硫酸鈍化，不發(fā)生反應(yīng)，而碳和冷的濃硫酸也不反應(yīng)，因此A、B中均無(wú)明顯現(xiàn)象；

（2）碳與濃硫酸在加熱下反應(yīng)；

（3）裝置D的作用是除去中水分，使最后裝置E中增加的質(zhì)量就是的實(shí)際質(zhì)量，二者缺一不可；

（4）裝置F的作用是防止空氣中的水和進(jìn)入裝置E，造成最終測(cè)定結(jié)果偏大；

（5）裝置E的增重就是的質(zhì)量，代入的分子量算出其物質(zhì)的量為，而碳元素是守恒的，因此一開(kāi)始樣品中的碳的物質(zhì)的量也為，這些碳的質(zhì)量為，因此合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為；若不連接裝置D，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大。