Question

【題目】為測(cè)定某鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并探究鐵與濃硫酸的反應(yīng)設(shè)計(jì)了圖示實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)在裝藥品開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前要進(jìn)行的操作是_____

(2)a 克鐵碳合金中加入過(guò)量濃硫酸，未點(diǎn)燃酒精燈前，A 無(wú)明顯現(xiàn)象，其原因是常溫下①_____；②_____。

(3)寫出加熱時(shí) A 中碳與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

(4)B 中的現(xiàn)象是：_____；C 的作用是：_____。

(5)待 A 中不再逸出氣體時(shí)，停止加熱，拆下 E 并稱重，E 增重 bg。則鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____(寫含 a、b 的表達(dá)式)。

(6)經(jīng)測(cè)定，(5)中測(cè)得結(jié)果偏小，原因可能是_____。

Answer 1

【答案】檢查裝置氣密性 碳與濃硫酸不反應(yīng) 鐵與濃硫酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象 C + 2H2SO4(濃) CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O 品紅溶液褪色，或“顏色變淺” 除盡反應(yīng)產(chǎn)物中的SO2氣體 (11a－3b)/11a SO2未除盡，與E中堿石灰反應(yīng)導(dǎo)致E增重偏大,故測(cè)定結(jié)果偏小

【解析】

由裝置圖可知，通過(guò)測(cè)定干燥管E的質(zhì)量增重確定二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算鐵碳合金中碳的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算鐵的質(zhì)量，再計(jì)算合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，二氧化硫會(huì)影響二氧化碳的測(cè)定，進(jìn)入干燥管E的氣體應(yīng)除去二氧化硫、且干燥。

（1）在裝藥品開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前要檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置氣密性；

（2）常溫下Fe在濃硫酸中鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng)，故A、B均無(wú)明顯現(xiàn)象，故答案為：碳與濃硫酸不反應(yīng)；鐵與濃硫酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象；

（3）加熱條件下，Fe、碳都與濃硫酸反應(yīng)，碳與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳與水，反應(yīng)方程式為：C + 2H2SO4(濃) CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O，故答案為：C + 2H2SO4(濃) CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O；

（4）由于二氧化硫具有漂白性，所以B裝置中品紅溶液褪色；由裝置可知，實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)定E裝置堿石灰增重，測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而測(cè)定鐵的含量，堿石灰可以吸收二氧化硫，二氧化硫具有還原性，可以被酸性高錳酸鉀氧化二除去，根據(jù)顏色變化確定二氧化硫是否除盡，故C的作用是除去二氧化硫并檢驗(yàn)二氧化硫以除盡，故答案為：品紅溶液褪色；除盡反應(yīng)產(chǎn)物中的SO2氣體；

（5）稱取mg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mg鐵碳合金中含碳元素的質(zhì)量為×12g/mol=g，則含鐵的質(zhì)量為(a-)g，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=×100%，故答案為：×100%；

（6）若沒(méi)有完全除去混合氣體中的二氧化硫，二氧化硫與堿石灰反應(yīng)導(dǎo)致E增重偏大，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，故答案為：SO2未除盡，與E中堿石灰反應(yīng)導(dǎo)致E增重偏大,故測(cè)定結(jié)果偏小。