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)了下圖所示的實(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。

I 測(cè)定鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：
（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，然后__________________________________，則證明裝置的氣密性良好。
（2）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__________________________(寫表達(dá)式)。
（3）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___________________________________________________________。
（5）乙同學(xué)按照甲同學(xué)認(rèn)為改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)方法是______________但測(cè)得合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)卻偏高。你認(rèn)為其中可能的原因是_________________。
Ⅱ 探究濃硫酸的某些性質(zhì)：
（6）往A中滴加足量的濃硫酸，未點(diǎn)燃酒精燈前，A、B均無明顯現(xiàn)象，其原因是：________________________________________________。
（7）A中鐵與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________。

Answer 1

（1）把導(dǎo)管放入盛有水的水槽中，微熱燒瓶，如果導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，停止加熱后導(dǎo)管產(chǎn)生一段水柱（2分）；（其他合理答案同樣給分）
（2）×100% 或×100%（2分）；注意表達(dá)式有多種
（3）除去CO₂中的SO₂（1分）；
（4）空氣中CO₂、H₂O進(jìn)入E管使b增大。(2分）
（5）在裝置E的后邊再連接一個(gè)與E相同的裝置（2分）
反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂氣體未能完全排到裝置E中，導(dǎo)致b偏低。(2分）
（6）常溫下，F(xiàn)e被濃H₂SO₄鈍化，碳不與濃H₂SO₄反應(yīng)（2分）；
（7）2Fe ＋ 6 H₂SO₄(濃)Fe₂(SO₄)₃＋ 3SO₂↑ ＋ 6H₂O（2分）；

解析試題分析：（2）在裝置A中發(fā)生Fe和C與濃硫酸的反應(yīng)，產(chǎn)生CO_2、SO₂和鐵的氧化物，裝置B檢驗(yàn)SO₂，裝置C吸收SO₂，裝置D干燥氣體的，裝置E是吸收CO₂的，E增重的質(zhì)量b是CO₂的質(zhì)量。
C---------CO₂
1              1
b/44   b/44  C的質(zhì)量：12b/44="3" b/11  Fe質(zhì)量分?jǐn)?shù)：（a-3 b/11）/a）×100%=×100%
（4）b的質(zhì)量越大，碳的質(zhì)量大，a不變，鐵的質(zhì)量會(huì)減小。
（5）再連接一個(gè)裝置E是為了吸收充分的CO₂。
考點(diǎn)：本題以探究實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，考查了元素及化合物知識(shí)、探究基本方法、有關(guān)濃硫酸等實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)。