Question

6．某化學(xué)興趣小組為了研究鐵碳合金中與濃硫酸反應(yīng)的情況，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方案．已知：
2Fe+6H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂（SO₄）₃+3SO₂↑+6H₂O．

請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：
（1）按圖示的連接裝置后，首先檢查裝置的氣密性．（填“某一操作”）
（2）稱(chēng)量E的質(zhì)量，將a g鐵碳合金樣品放入A中，再加入適量的濃硫酸，其中儀器A的名稱(chēng)為燒瓶．未點(diǎn)燃酒精燈前，A、B基本上均無(wú)明顯現(xiàn)象，其原因是：常溫下，F(xiàn)e被濃硫酸鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng)；加熱A一段時(shí)間后，A、B中可觀察到明顯的現(xiàn)象，其中B中的現(xiàn)象品紅溶液褪色．寫(xiě)出A中碳與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．
（3）反應(yīng)相當(dāng)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)從A中逸出氣體具有可燃性，請(qǐng)用離子方程式表示產(chǎn)生此種氣體的原因Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）氣體發(fā)生裝置使用前需要檢查裝置氣密性；
（2）常溫下Fe在濃硫酸中鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng)；鐵碳合金樣品放入A中，A儀器為燒瓶，加入適量的濃硫酸加熱，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性和鐵在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸鐵和二氧化硫水；碳和濃硫酸加熱反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫、水，依據(jù)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式的原則寫(xiě)出；B中品紅的紅色褪去是利用了二氧化硫的漂白性；通過(guò)現(xiàn)象證明濃硫酸生成了二氧化硫，表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性；
（3）鐵碳在硫酸溶液中形成原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率；依據(jù)隨著反應(yīng)進(jìn)行濃硫酸變稀后，鐵足夠量時(shí)，可以和反應(yīng)生成的硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，鐵與剩余稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣．

解答 解：（1）氣體發(fā)生裝置使用前需要檢查裝置氣密性，按圖示的連接裝置后，首先檢查裝置氣密性，
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)，故無(wú)明顯現(xiàn)象；鐵碳合金樣品放入A中，再加入適量的濃硫酸加熱，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性和鐵在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸鐵和二氧化硫水；碳和濃硫酸加熱反應(yīng)生成二氧化碳二氧化硫水，依據(jù)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式的原則寫(xiě)出2Fe+6H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂（SO₄）₃+3SO₂↑+6H₂O或C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；B中品紅的紅色褪去是利用了二氧化硫的漂白性；通過(guò)現(xiàn)象證明濃硫酸生成了二氧化硫，表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性；
故答案為：燒瓶；常溫下Fe在濃硫酸中鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng)；品紅溶液褪色；C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（3）鐵碳在酸溶液中符合原電池的組成條件，形成原電池反應(yīng)，原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率，隨著反應(yīng)進(jìn)行濃硫酸變稀后，鐵足夠量時(shí)，可以和反應(yīng)生成的硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，鐵與剩余稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，產(chǎn)生此種氣體的離子方程式為：Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑；
故答案為：Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)方法，裝置的特征分析，流程反應(yīng)和試劑作用是解題關(guān)鍵，題目難度中等，熟悉裝置及裝置中每部分的作用是解答本題的關(guān)鍵．