(2012?信陽二模)某校化學興趣小組為了測定鐵碳合金中鐵的質量分數(shù),并探究濃硫酸的某些性質,設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問題.
Ⅰ、探究濃硫酸的某些性質
(1)按圖1的連接裝置,檢查裝置的氣密性,稱量E的質量.
(2)將m g鐵碳合金樣品放入A中,再加入適量的濃硫酸.未點燃酒精燈前,A、B容器中均無明顯現(xiàn)象,其原因是:
常溫下,F(xiàn)e在濃硫酸中鈍化,碳不與濃硫酸反應
常溫下,F(xiàn)e在濃硫酸中鈍化,碳不與濃硫酸反應
.
(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)生反應的化學方程式
2Fe+6H
2SO
4(濃)
Fe
2(SO
4)
3+3SO
2↑+6H
2O
2Fe+6H
2SO
4(濃)
Fe
2(SO
4)
3+3SO
2↑+6H
2O
、
C+2H
2SO
4(濃)
CO
2↑+2SO
2↑+2H
2O
C+2H
2SO
4(濃)
CO
2↑+2SO
2↑+2H
2O
.
(4)反應一段時間后,從A中逸出氣體的速率仍然較快,除因溫度較高,反應放熱外,還可能的原因是
鐵、碳在酸溶液中形成原電池
鐵、碳在酸溶液中形成原電池
.
Ⅱ、測定鐵的質量分數(shù)
(5)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.則鐵碳合金中鐵的質量分數(shù)為
(用含m、b的表達式表示).
(6)甲同學認為,依據(jù)此實驗測得的數(shù)據(jù),計算合金中鐵的質量分數(shù)可能會偏低,原因是空氣中CO
2、H
2O進入E管使b增大.你認為改進的方法是
E裝置后再連接一個盛堿石灰的干燥管
E裝置后再連接一個盛堿石灰的干燥管
.
(7)乙同學認為,即使甲同學認為的偏差得到改進,依據(jù)此實測得合金中鐵的質量分數(shù)也可能會偏高.你認為其中的原因是
反應產(chǎn)生的CO2氣體未能完全排到裝置E中,導致b偏低
反應產(chǎn)生的CO2氣體未能完全排到裝置E中,導致b偏低
.
(8)某同學認為上述方法較復雜,使用下圖所示的裝置和其他常用實驗儀器測定某些數(shù)據(jù)即可.為了快速準確的計算出鐵的質量分數(shù),最簡便的實驗操作是
C
C
(填寫代號).
A.用排水法測定H
2的體積
B.反應結束后,過濾、洗滌、干燥、稱量殘渣的質量
C.測定反應前后裝置和藥品的總質量.