Question

【題目】有某鐵碳合金，某化學(xué)興趣小組為了測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)計了下圖所示的實驗裝置和實驗方案（夾持儀器已省略），請你參與此項活動并回答相應(yīng)問題。

Ⅰ、探究濃硫酸的某些性質(zhì)

（1）按圖示的連接裝置，檢查裝置的氣密性，稱量E的質(zhì)量。

（2）將m g鐵碳合金樣品放入A中，再加入適量的濃硫酸。儀器A的名稱為________。

未點燃酒精燈前，A、B均無明顯現(xiàn)象，其原因是：_____________________。

（3）點燃酒精燈一段時間后，A、B中可觀察到明顯的現(xiàn)象。

寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________(任寫一個)。B中的現(xiàn)象是______________，C的作用是__________________________。

Ⅱ、測定鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

（4）待A中不再逸出氣體時，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_____________________(寫表達式)。

Answer 1

【答案】 蒸餾燒瓶 常溫下，F(xiàn)e在濃硫酸中鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng) 2Fe+6H2SO4（濃）=Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O或C+2H2SO4（濃）=CO2↑+2SO2↑+2H2O 品紅溶液逐漸褪色 除去SO2并檢驗SO2是否除盡

【解析】(2)儀器A為蒸餾燒瓶；常溫下Fe在濃硫酸中鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng)，沒有二氧化硫生成，故A、B均無明顯現(xiàn)象，故答案為：蒸餾燒瓶；常溫下Fe在濃硫酸中鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng)；

(3)加熱條件下，F(xiàn)e、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：2Fe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O或C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O；反應(yīng)生成二氧化硫，二氧化硫具有漂白性，B裝置中品紅溶液褪色；由裝置可知，實驗是通過測定E裝置堿石灰增重，測定二氧化碳的質(zhì)量，進而測定鐵的含量，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二氧化硫是否除盡，故答案為：2Fe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O或C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O；品紅溶液褪色；除去二氧化硫并檢驗二氧化硫是否除盡；

(4)稱取mg鐵碳合金，加入過量濃硫酸，加熱待A中不再逸出氣體時，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mg-g，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=×100%，故答案為： ×100%。